Co je to Lewisova kyselina?

Kyseliny a zásady jsou v chemii běžnými pojmy. Ale a Lewisova kyselina je něco jiného. Některé reakce mají vlastnosti acidobazických reakcí, ale neodpovídají teorii acidobazické chemie, kterou navrhli chemici Brønsted a Lowry.

Místo toho chemik G.N. Lewis si uvědomil, že obecný koncept acidobazických reakcí může zahrnovat i jiné typy reakcí, včetně reakce protonu. Čtěte dále a dozvíte se více o tom, co jsou Lewisovy kyseliny a zda jsou určité molekuly Lewisovými kyselinami nebo bázemi.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Lewis zvažuje přenos elektronů místo přenosu protonů, aby definoval kyseliny a zásady. Lewisova kyselina přijímá elektronový pár, zatímco Lewisova báze daruje elektronový pár. Lewisova kyselina je akceptor elektronů. Je to obvykle něco, co je elektronově deficitní nebo kladně nabité.

Lewis provedl experimenty v roce 1923 s použitím vodíku (kladný iont) a hydroxidu (OH)^-, anion). Podle Brønstedovy teorie hydroxidový ion přijímá proton za vzniku kovalentní vazby, což vede k vodě, H₂0.

V Lewisově teorii vodíkový ion je důležitou složkou, protože přijímá elektrony z hydroxidového iontu za vzniku kovalentní vazby.

Podle Lewise je Lewisova kyselina chemická látka, která může tvořit kovalentní vazbu přijetím elektronového páru z jiné chemické látky. Mnoho věcí, které nejsou považovány za kyseliny, lze definovat jako Lewisovy kyseliny, pokud jsou schopné přijímat elektrony. Lewisovy kyseliny jsou často popisovány jako látky, které mají volné orbitaly.

Existuje také definice Lewisova základna. Lewisova báze je opakem v tom, že je definována jako druh, který může vytvořit kovalentní vazbu darováním elektronového páru jinému druhu.

Kationty kovů, jako je AL³⁺ a FE³⁺ jsou Lewisovy kyseliny. Kladný náboj kationtu kovu přitahuje elektrony.

A Katalyzátor Lewisovy kyseliny je takový, který funguje stejně jako všechny katalyzátory. Katalyzátory zvyšují rychlost chemické reakce. Katalyzátor Lewisovy kyseliny zvyšuje reaktivitu substrátu přijímáním elektronů, ale není zapojen do samotné reakce.

Lewisova kyselina přitahuje elektrony a má prázdné orbitaly, kam mohou přitahované elektrony jít. U hliníku je přítomno celkem 17 valenčních elektronů. Protože má neúplnou sadu elektronů, je zde prostor pro další elektron. To znamená ALCl₃ je Lewisova kyselina. AlCl₃ může přijímat elektrony.

NH₃čpavek má osamocený pár elektronů. Může tyto elektrony darovat chemickým látkám, které budou přijímat elektrony. Z tohoto důvodu, NH₃ je Lewisova základna.

Když NH₃ je neutralizován HCL ve vodě, NH₃ je donor elektronů vodíkovému iontu. Výsledkem je NH₄.

Koncept Lewis a Brønsted-Lowry popisují podobné věci, ale jsou to různé způsoby pohledu na chemické reakce. Zatímco Brønsted-Lowryho vysvětlení je přísný způsob definování acidobazické chemie, Lewis nám dal další pohled na reakce, které lze také popsat podobnou chemií.