Dans une réaction acide-base de Lewis, l'acide accepte des électrons, tandis que la base donne des électrons. Cette vision des acides et des bases permet aux chimistes de mieux comprendre le comportement des substances qui ne rentrent pas dans la vision classique des acides et des bases. Traditionnellement, les acides sont des matériaux qui forment des ions hydrogène (H+) dans une solution aqueuse, tandis que les bases forment des ions hydroxyde (OH). Une vue plus générale est que les acides donnent des protons, le H+ ion, tandis que les bases acceptent les protons. La définition de Lewis est plus large que cette explication en ce qu'elle traite des cas dans lesquels il n'y a pas d'ion hydrogène. Un tel modèle est important dans les réactions biologiques telles que celles impliquant le fer et l'hémoglobine, où aucun proton n'est transféré. Ces réactions peuvent être décrites en utilisant les définitions des réactions acide-base de Lewis.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Une réaction acide-base de Lewis implique un transfert d'électrons de la base à l'acide, résultant en une nouvelle liaison covalente. La façon de Lewis de considérer les acides et les bases en tant qu'accepteurs et donneurs d'électrons est plus large que la méthode basée sur l'ion hydrogène ou le proton et est utile pour décrire des réactions dans lesquelles il n'y a pas de proton transfert.
La description de Lewis des réactions acido-basiques traditionnelles
Pour les réactions impliquant des acides et des bases communs, la vision de Lewis de la réaction diffère des descriptions traditionnelles d'Arrhenius et de Bronsted-Lowry, mais les résultats sont identiques. Par exemple, lorsque l'acide chlorhydrique (HCl) réagit avec la base d'hydroxyde de sodium (NaOH), les deux se dissocient dans l'eau pour former H+, Cl-, N / A+ et OH- ions. Le H+ et OH- les ions d'acides et de bases se combinent toujours pour former H2O, et dans ce cas, les ions sodium et chlore forment du chlorure de sodium ou sel de table commun, qui reste en solution.
Une autre façon d'envisager les réactions acide-base est que l'acide fournit toujours un proton, le l'ion hydrogène, tandis que la base accepte toujours un proton via l'ion hydroxyde, les deux se combinant pour former de l'eau. Par conséquent, un acide est une substance qui est un donneur de protons et une base est une substance qui accepte un proton.
La vue Lewis de la réaction se concentre sur les électrons. Lorsque HCl se dissocie en ions, l'ion hydrogène perd un électron au profit de l'ion chlore. Lorsque NaOH se dissocie, l'ion hydroxyde gagne un électron de l'ion sodium. L'ion hydroxyde est composé d'un atome d'oxygène avec six électrons dans sa couche externe d'électrons et d'un atome d'hydrogène avec un électron. Il a l'électron d'ion hydroxyde supplémentaire pour un total de huit électrons disponibles pour la liaison chimique. Deux d'entre eux sont partagés avec l'atome d'hydrogène dans une liaison covalente tandis que les six autres sont des paires non liées. Du point de vue de Lewis, l'ion hydroxyde donne une paire d'électrons à l'ion hydrogène pour former une seconde liaison covalente, produisant une molécule d'eau. Pour les réactions acide-base de Lewis, un acide est toute substance qui accepte des électrons tandis qu'une base donne des électrons.
Réactions acide-base de Lewis non protoniques
La définition des acides et des bases basée sur les électrons de Lewis est large et permet la description de réactions dans lesquelles aucun proton n'est présent. Par exemple, le trifluorure de bore (BF3) et l'ammoniac (NH3), réagissent pour former du trifluorure d'ammoniac-bore, [B(NH3)F3]. Le trifluorure de bore est un acide de Lewis qui accepte une paire d'électrons de l'ammoniac, une base de Lewis. L'ammoniac possède une paire d'électrons non liés qu'il donne et que l'atome de bore accepte pour former une liaison covalente.
D'autres réactions acido-basiques de Lewis impliquent les ions métalliques du fer, du magnésium et du zinc, qui sont importants dans de nombreuses réactions chimiques biologiques. De telles réactions n'impliquent pas de transfert de protons mais peuvent être décrites comme des réactions acide-base en utilisant les définitions de Lewis.