Mikä on Lewis-happo?

Hapot ja emäkset ovat kemian yleisiä termejä. Mutta a Lewisin happo on jotain erilaista. Tietyillä reaktioilla on happo-emäksisten reaktioiden ominaisuudet, mutta ne eivät sovi kemikaalien Brønstedin ja Lowryn esittämään happo-emäskemian teoriaan.

Sen sijaan kemisti G.N. Lewis tajusi, että happo-emäs-reaktioiden yleinen käsite voisi sisältää myös muun tyyppisiä reaktioita, mukaan lukien protoninsiirtoreaktiot. Lue lisää siitä, mitä Lewis-hapot ovat ja ovatko tietyt molekyylit Lewis-happoja vai emäksiä.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Lewis pitää elektronien siirtoa protonien siirron sijaan happojen ja emästen määrittelemiseksi. Lewis-happo hyväksyy elektroniparin, kun taas Lewis-emäs lahjoittaa elektroniparin. Lewis-happo on elektronin vastaanottaja. Se on tyypillisesti jotain elektronivajetta tai positiivisesti varautunutta.

Lewis teki kokeilunsa vuonna 1923 käyttäen vetyä (positiivinen ioni) ja hydroksidia (OH^-, anioni). Brønstedin teorian mukaan hydroksidi-ioni hyväksyy protonin muodostamaan kovalenttisen sidoksen, mikä johtaa veteen, H₂0.

Lewisin teoriassa vetyioni on tärkeä komponentti, koska se hyväksyy elektronit hydroksidi-ionista muodostamaan kovalenttisen sidoksen.

Lewisin mukaan Lewisin happo on kemiallinen laji, joka voi muodostaa kovalenttisen sidoksen hyväksymällä elektroniparin toisesta kemiallisesta lajista. Monet asiat, joita ei pidetä happoina, voidaan määritellä Lewis-hapoiksi, jos ne pystyvät hyväksymään elektroneja. Lewis-hapoilla kuvataan usein olevan vapaat kiertoradat.

Siellä on myös määritelmä Lewis-pohja. Lewis-emäs on päinvastainen, koska se määritellään lajiksi, joka voi muodostaa kovalenttisen sidoksen lahjoittamalla elektroniparin toiselle lajille.

Metallikationit, kuten AL³⁺ ja FE³⁺ ovat Lewisin happoja. Metallikationin positiivinen varaus houkuttelee elektroneja.

A Lewisin happokatalyytti on sellainen, joka toimii kuten kaikki katalyytit. Katalyytit lisäävät kemiallisen reaktion nopeutta. Lewis-happokatalyytti lisää substraatin reaktiivisuutta hyväksymällä elektroneja, mutta ei osallistu itse reaktioon.

Lewis-happo houkuttelee elektroneja ja sillä on tyhjiä orbitaaleja, joihin houkutellut elektronit voivat mennä. Alumiinin kanssa läsnä on yhteensä 17 valenssielektronia. Koska siinä on epätäydellinen elektroniryhmä, on tilaa toiselle elektronille. Tämä tarkoittaa ALCl: ää₃ on Lewisin happo. AlCl₃ voi hyväksyä elektroneja.

NH₃tai ammoniakilla on yksinäinen elektronipari. Se voi lahjoittaa elektronit kemiallisille lajeille, jotka hyväksyvät elektroneja. Tämän vuoksi NH₃ on Lewisin tukikohta.

Kun NH₃ neutraloidaan HCL: llä vedessä, NH₃ on vetyionin elektronidonori. Tuloksena on NH₄.

Lewisin ja Brønsted-Lowryn käsitteet kuvaavat samanlaisia ​​asioita, mutta ne ovat erilaisia ​​tapoja tarkastella kemiallisia reaktioita. Vaikka Brønsted-Lowryn selitys on tiukka tapa määritellä happo-emäskemia, Lewis antoi meille toisen näkemyksen reaktioista, joita voidaan kuvata myös samanlaisella kemialla.