Σε μια αντίδραση οξέος-βάσης Lewis, το οξύ δέχεται ηλεκτρόνια, ενώ η βάση δίδει ηλεκτρόνια. Αυτή η άποψη των οξέων και των βάσεων επιτρέπει στους χημικούς να κατανοήσουν καλύτερα τη συμπεριφορά των ουσιών που δεν ταιριάζουν στην κλασική άποψη των οξέων και των βάσεων. Παραδοσιακά, τα οξέα είναι υλικά που σχηματίζουν ιόντα υδρογόνου (Η+) σε υδατικό διάλυμα, ενώ οι βάσεις σχηματίζουν ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ). Μια πιο γενικευμένη άποψη είναι ότι τα οξέα δίνουν πρωτόνια, το Η+ ιόντων, ενώ οι βάσεις δέχονται πρωτόνια. Ο ορισμός του Lewis είναι ευρύτερος από αυτήν την εξήγηση στο ότι ασχολείται με περιπτώσεις στις οποίες δεν υπάρχει ιόν υδρογόνου. Ένα τέτοιο μοντέλο είναι σημαντικό σε βιολογικές αντιδράσεις όπως αυτές που περιλαμβάνουν σίδηρο και αιμοσφαιρίνη, όπου δεν μεταφέρεται πρωτόνιο. Αυτές οι αντιδράσεις μπορούν να περιγραφούν χρησιμοποιώντας τους ορισμούς αντίδρασης οξέος-βάσης Lewis.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Μια αντίδραση οξέος-βάσης Lewis περιλαμβάνει μεταφορά ηλεκτρονίων από τη βάση στο οξύ, με αποτέλεσμα έναν νέο ομοιοπολικό δεσμό. Ο τρόπος Lewis να βλέπει οξέα και βάσεις ως δέκτες ηλεκτρονίων και δότες είναι ευρύτερος από τον παραδοσιακό ιόν υδρογόνου ή μέθοδος που βασίζεται σε πρωτόνια και είναι χρήσιμη στην περιγραφή αντιδράσεων στις οποίες δεν υπάρχει πρωτόνιο ΜΕΤΑΦΟΡΑ.
Η περιγραφή Lewis των παραδοσιακών αντιδράσεων οξέος-βάσης
Για αντιδράσεις που περιλαμβάνουν κοινά οξέα και βάσεις, η άποψη Lewis της αντίδρασης διαφέρει από τις παραδοσιακές περιγραφές Arrhenius και Bronsted-Lowry, αλλά τα αποτελέσματα είναι πανομοιότυπα. Για παράδειγμα, όταν το υδροχλωρικό οξύ (HCl) αντιδρά με το βασικό υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), και οι δύο διαχωρίζονται στο νερό για να σχηματίσουν Η+, Cl-Να+ και ΟΗ- ιόντα. Το Η+ και ΟΗ- ιόντα οξέων και βάσεων συνδυάζονται πάντα για να σχηματίσουν Η2Ο, και στην περίπτωση αυτή, τα ιόντα νατρίου και χλωρίου σχηματίζουν χλωριούχο νάτριο ή κοινό επιτραπέζιο άλας, το οποίο παραμένει σε διάλυμα.
Ένας άλλος τρόπος εξέτασης των αντιδράσεων οξέος-βάσης είναι ότι το οξύ παρέχει πάντα ένα πρωτόνιο, το ιόν υδρογόνου, ενώ η βάση δέχεται πάντα ένα πρωτόνιο μέσω του ιόντος υδροξειδίου, τα δύο συνδυάζονται με σχηματίζουν νερό. Επομένως, ένα οξύ είναι οποιαδήποτε ουσία που είναι δότης πρωτονίων και η βάση είναι οποιαδήποτε ουσία που δέχεται πρωτόνιο.
Η άποψη Lewis της αντίδρασης εστιάζεται στα ηλεκτρόνια. Όταν το HCl διαχωρίζεται σε ιόντα, το ιόν υδρογόνου χάνει ένα ηλεκτρόνιο από το ιόν χλωρίου. Όταν το NaOH διαχωρίζεται, το ιόν υδροξειδίου αποκτά ένα ηλεκτρόνιο από το ιόν νατρίου. Το ιόν υδροξειδίου αποτελείται από ένα άτομο οξυγόνου με έξι ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος ηλεκτρονίων και ένα άτομο υδρογόνου με ένα ηλεκτρόνιο. Έχει το επιπλέον ηλεκτρόνιο ιόντων υδροξειδίου για συνολικά οκτώ ηλεκτρόνια διαθέσιμα για χημική σύνδεση. Δύο από αυτά μοιράζονται με το άτομο υδρογόνου σε έναν ομοιοπολικό δεσμό ενώ τα άλλα έξι είναι μη συνδεδεμένα ζεύγη. Στην όψη Lewis, το ιόν υδροξειδίου δίδει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων στο ιόν υδρογόνου για να σχηματίσει έναν δεύτερο ομοιοπολικό δεσμό, παράγοντας ένα μόριο νερού. Για τις αντιδράσεις οξέος-βάσης Lewis, ένα οξύ είναι οποιαδήποτε ουσία που δέχεται ηλεκτρόνια ενώ μια βάση δίδει ηλεκτρόνια.
Αντιδράσεις οξέος-βάσης χωρίς πρωτόνιο Lewis
Ο ορισμός οξέων και βάσεων με βάση το ηλεκτρόνιο Lewis είναι ευρύς και επιτρέπει την περιγραφή αντιδράσεων στις οποίες δεν υπάρχει πρωτόνιο. Για παράδειγμα, τριφθοριούχο βόριο (BF3) και αμμωνία (NH3), αντιδρά για σχηματισμό τριφθοριούχου αμμωνίας-βορίου, [Β (ΝΗ3)ΦΑ3]. Το τριφθοριούχο βόριο είναι ένα οξύ Lewis που δέχεται ένα ζεύγος ηλεκτρονίων από αμμωνία, μια βάση Lewis. Η αμμωνία έχει ένα μη συνδεδεμένο ζεύγος ηλεκτρονίων που δωρίζει και ότι το άτομο βορίου δέχεται να σχηματίσει έναν ομοιοπολικό δεσμό.
Άλλες αντιδράσεις οξέος-βάσης Lewis περιλαμβάνουν τα μεταλλικά ιόντα σιδήρου, μαγνησίου και ψευδαργύρου, τα οποία είναι σημαντικά σε πολλές βιολογικές χημικές αντιδράσεις. Τέτοιες αντιδράσεις δεν περιλαμβάνουν μεταφορά πρωτονίων αλλά μπορούν να περιγραφούν ως αντιδράσεις οξέος-βάσης χρησιμοποιώντας τους ορισμούς Lewis.