En una reacción ácido-base de Lewis, el ácido acepta electrones, mientras que la base dona electrones. Esta visión de ácidos y bases permite a los químicos comprender mejor el comportamiento de sustancias que no encajan en la visión clásica de ácidos y bases. Tradicionalmente, los ácidos son materiales que forman iones de hidrógeno (H+) en una solución de agua, mientras que las bases forman iones hidróxido (OH). Una visión más generalizada es que los ácidos donan protones, el H+ ion, mientras que las bases aceptan protones. La definición de Lewis es más amplia que esta explicación porque trata de casos en los que no hay iones de hidrógeno. Este modelo es importante en reacciones biológicas como las que involucran hierro y hemoglobina, donde no se transfieren protones. Estas reacciones se pueden describir usando las definiciones de reacción ácido-base de Lewis.
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Una reacción ácido-base de Lewis implica una transferencia de electrones de la base al ácido, lo que da como resultado un nuevo enlace covalente. La forma de Lewis de ver los ácidos y las bases como aceptores y donantes de electrones es más amplia que la tradicional método basado en iones de hidrógeno o protones y es útil para describir reacciones en las que no hay protones transferir.
La descripción de Lewis de las reacciones ácido-base tradicionales
Para reacciones que involucran ácidos y bases comunes, la visión de Lewis de la reacción difiere de las descripciones tradicionales de Arrhenius y Bronsted-Lowry, pero los resultados son idénticos. Por ejemplo, cuando el ácido clorhídrico (HCl) reacciona con la base hidróxido de sodio (NaOH), ambos se disocian en agua para formar H+, Cl-, N / A+ y oh- iones. El h+ y oh- Los iones de ácidos y bases siempre se combinan para formar H2O, y en este caso, los iones de sodio y cloro forman cloruro de sodio o sal común de mesa, que permanece en solución.
Otra forma de ver las reacciones ácido-base es que el ácido siempre proporciona un protón, el ion hidrógeno, mientras que la base siempre acepta un protón a través del ion hidróxido, los dos se combinan para formar agua. Por lo tanto, un ácido es cualquier sustancia que sea donante de protones y una base es cualquier sustancia que acepte un protón.
La visión de Lewis de la reacción se centra en los electrones. Cuando el HCl se disocia en iones, el ion hidrógeno pierde un electrón frente al ion cloro. Cuando el NaOH se disocia, el ion hidróxido gana un electrón del ion sodio. El ion hidróxido está formado por un átomo de oxígeno con seis electrones en su capa externa de electrones y un átomo de hidrógeno con un electrón. Tiene el electrón de ion hidróxido adicional para un total de ocho electrones disponibles para la unión química. Dos de ellos se comparten con el átomo de hidrógeno en un enlace covalente, mientras que los otros seis son pares no enlazados. Desde el punto de vista de Lewis, el ion hidróxido dona un par de electrones al ion hidrógeno para formar un segundo enlace covalente, produciendo una molécula de agua. Para las reacciones ácido-base de Lewis, un ácido es cualquier sustancia que acepta electrones mientras que una base dona electrones.
Reacciones ácido-base de Lewis sin protones
La definición de ácidos y bases basada en electrones de Lewis es amplia y permite la descripción de reacciones en las que no está presente ningún protón. Por ejemplo, trifluoruro de boro (BF3) y amoniaco (NH3), reaccionan para formar trifluoruro de amoníaco-boro, [B (NH3)F3]. El trifluoruro de boro es un ácido de Lewis que acepta un par de electrones del amoníaco, una base de Lewis. El amoníaco tiene un par de electrones no enlazados que dona y que el átomo de boro acepta para formar un enlace covalente.
Otras reacciones ácido-base de Lewis involucran los iones metálicos de hierro, magnesio y zinc, que son importantes en muchas reacciones químicas biológicas. Tales reacciones no implican transferencia de protones, pero pueden describirse como reacciones ácido-base utilizando las definiciones de Lewis.