I en Lewis-syre-base-reaktion accepterer syren elektroner, mens basen donerer elektroner. Denne opfattelse af syrer og baser gør det muligt for kemikere bedre at forstå opførelsen af stoffer, der ikke passer ind i det klassiske syn på syrer og baser. Traditionelt er syrer materialer, der danner brintioner (H+) i en vandopløsning, mens baser danner hydroxidioner (OH). En mere generaliseret opfattelse er, at syrer donerer protoner, H+ mens baser accepterer protoner. Lewis-definitionen er bredere end denne forklaring, idet den behandler tilfælde, hvor der ikke er nogen hydrogenion. En sådan model er vigtig i biologiske reaktioner såsom dem, der involverer jern og hæmoglobin, hvor der ikke overføres nogen proton. Disse reaktioner kan beskrives under anvendelse af Lewis-syre-base reaktionsdefinitioner.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
En Lewis-syre-base-reaktion involverer en overførsel af elektroner fra basen til syren, hvilket resulterer i en ny kovalent binding. Lewis måde at se på syrer og baser som elektronacceptorer og donorer er bredere end den traditionelle hydrogenion eller protonbaseret metode og er nyttig til beskrivelse af reaktioner, hvor der ikke er nogen proton overførsel.
Lewis-beskrivelsen af traditionelle syre-base-reaktioner
For reaktioner, der involverer almindelige syrer og baser, adskiller Lewis-synet på reaktionen sig fra den traditionelle Arrhenius- og Bronsted-Lowry-beskrivelse, men resultaterne er identiske. For eksempel, når saltsyre (HCI) reagerer med basen natriumhydroxid (NaOH), dissocieres begge i vand til dannelse af H+Cl-Na+ og OH- ioner. H+ og OH- ioner af syrer og baser kombineres altid for at danne H2O, og i dette tilfælde danner natrium- og klorionerne natriumchlorid eller almindeligt bordsalt, som forbliver i opløsning.
En anden måde at se på syre-base reaktioner er, at syren altid tilvejebringer en proton, den hydrogenion, mens basen altid accepterer en proton via hydroxidionen, de to kombinerer til danne vand. Derfor er en syre ethvert stof, der er en protondonor, og en base er ethvert stof, der accepterer en proton.
Lewis-synet på reaktionen fokuserer på elektronerne. Når HC1 dissocieres i ioner, mister hydrogenionen en elektron til chlorionen. Når NaOH dissocieres, får hydroxidionen en elektron fra natriumionen. Hydroxidionen består af et iltatom med seks elektroner i sin ydre elektronskal og et hydrogenatom med en elektron. Den har den ekstra hydroxidionelektron til i alt otte elektroner til rådighed til kemisk binding. To af dem deles med hydrogenatomet i en kovalent binding, mens de andre seks er ubundne par. I Lewis-opfattelsen donerer hydroxidionen et elektronpar til hydrogenionen for at danne en anden kovalent binding, der producerer et vandmolekyle. For Lewis-syre-basereaktioner er en syre ethvert stof, der accepterer elektroner, mens en base donerer elektroner.
Ikke-proton Lewis syre-base reaktioner
Lewis-elektronbaserede definition af syrer og baser er bred og giver mulighed for beskrivelse af reaktioner, hvor der ikke er nogen proton til stede. For eksempel bortrifluorid (BF3) og ammoniak (NH3reagerer til dannelse af ammoniak-bornrifluorid, [B (NH3) F3]. Bortrifluorid er en Lewis-syre, der accepterer et elektronpar fra ammoniak, en Lewis-base. Ammoniak har et ikke-bundet elektronpar, som det donerer, og som boratomet accepterer for at danne en kovalent binding.
Andre Lewis-syre-basereaktioner involverer metalioner af jern, magnesium og zink, som er vigtige i mange biologiske kemiske reaktioner. Sådanne reaktioner involverer ikke protonoverførsel, men kan beskrives som syre-basereaktioner under anvendelse af Lewis-definitionerne.