¿Qué es más ácido, BF3 o AlCl3?

Question

¿Cuál de las especies $\ce{BF3}$ y $\ce{AlCl3}$ es más ácida, ambas son deficientes en electrones.

En caso de $\ce{BF3}$ se puede argumentar que hay un amplio enlace posterior p-π-p-π y como resultado la deficiencia de electrones es menor.
Esto significa que la carga positiva de la molécula en general es menor.

En caso de $\ce{AlCl3}$ se puede argumentar que hay un enlace posterior p-π-d-π y como resultado la deficiencia de electrones es mayor en el caso del aluminiuim.
Por lo tanto, la carga positiva global de la molécula es mayor, lo que significa que es más ácida.

Así que $\ce{AlCl3}$ es más ácida que $\ce{BF3}$ es la conclusión de los factores anteriores. ¿Es esto plausible?

También me enfrenté a la lógica contraria de que $\ce{BF3}$ al ser un compuesto pequeño tiende a reaccionar más fácilmente y por lo tanto es un ácido fuerte.

Answer 1

En realidad, hay tres razones por las que el BF3 es más ácido que el AlCl3.

1. El BF3 es de menor tamaño y puede atraer fácilmente el par de electrones entrantes.
2. El flúor es más electronegativo que el cloro. Por lo tanto, el boro tiene menos potencial de ionización en comparación con el aluminio, por lo que forma un anión fácilmente.
3. El boro es más electronegativo que el aluminio, por lo que tiene más tendencia a atraer electrones. Esto significa que el BF3 se comporta más como un ácido de Lewis que el AlCl3.

Esta foto ha sido tomada de este artículo .

Answer 2

Aplicando el concepto HSAB de Pearson-

Hacia las bases de Lewis duras, como el acetato de etilo, las acideces de Lewis de los haluros de los elementos del grupo 13 serían disminuir a medida que aumenta la suavidad del elemento aceptor: $\ce{BX3 > AlX3 > GaX3 > InX3}$

Hacia las bases de Lewis blandas, como el sulfuro de dimetilo, las acideces de Lewis de los haluros de los elementos del grupo 13 serían aumentar a medida que aumenta la suavidad del elemento aceptor: $\ce{BX3 < AlX3 < GaX3 < InX3}$

Pero para la comparación de $\ce{BF3}$ y $\ce{AlCl3}$ Se necesitan datos experimentales como los que proporciona @Exeplone

Answer 3

Los ácidos de Lewis son aquellos que pueden aceptar electrones fácilmente. Ahora bien, en la molécula de BF3, el B es de tamaño pequeño y por lo tanto puede atraer fácilmente el par de electrones entrantes. Además, la presencia de tres átomos de flúor hace que el boro adquiera una carga positiva parcial, debido a lo cual el boro acepta fácilmente los electrones actuando como ácido de Lewis. Pero, en el caso de AlCl3, el tamaño del Al es grande por lo que los electrones entrantes son menos atraídos.

(Como el boro es más electronegativo que el aluminio, puede atraer electrones más fácilmente y como los ácidos de Lewis son aceptores de electrones, el BF3 es un ácido de Lewis más fuerte que el AlCl3).

Así, el BF3 es mejor ácido de Lewis que el AlCl3.

Answer 4

$\ce{BF3}$ es menos ácida que $\ce{AlCl3}$ ya que hay un enlace pi mucho más fuerte entre los átomos de boro y flúor, mientras que en AlCl3 tampoco hay enlace. La tendencia del boro a aceptar electrones de la base, es mucho menor que la del Al.

Y, no hay backbonding en AlCl3, mira este enlace: https://byjus.com/questions/why-alcl3-does-not-show-back-bonding/