U Lewisovoj kiselinsko-baznoj reakciji kiselina prihvaća elektrone, dok baza donira elektrone. Ovakav pogled na kiseline i baze omogućuje kemičarima da bolje razumiju ponašanje tvari koje se ne uklapaju u klasični pogled na kiseline i baze. Tradicionalno, kiseline su materijali koji tvore vodikove ione (H+) u vodenoj otopini, dok baze tvore hidroksidne ione (OH). Općenitiji je stav da kiseline doniraju protone, H+ ion, dok baze prihvaćaju protone. Lewisova je definicija šira od ovog objašnjenja jer se bavi slučajevima u kojima ne postoji vodikov ion. Takav je model važan u biološkim reakcijama poput onih koje uključuju željezo i hemoglobin, gdje se ne prenosi proton. Te se reakcije mogu opisati pomoću definicija Lewisove kiselinsko-bazne reakcije.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Lewisova kiselinsko-bazna reakcija uključuje prijenos elektrona iz baze u kiselinu, što rezultira novom kovalentnom vezom. Lewisov način gledanja na kiseline i baze kao akceptore i donore elektrona širi je od tradicionalnog metoda na osnovi vodikovih iona ili protona i korisna je za opisivanje reakcija u kojima nema protona prijenos.
Lewisov opis tradicionalnih kiselinsko-baznih reakcija
Za reakcije koje uključuju uobičajene kiseline i baze, Lewisov pogled na reakciju razlikuje se od tradicionalnih opisa Arrhenius-a i Bronsted-Lowryja, ali rezultati su identični. Na primjer, kada klorovodična kiselina (HCl) reagira s baznim natrijevim hidroksidom (NaOH), obje se disociraju u vodi da bi stvorile H+, Cl-, Na+ i OH- ioni. H+ i OH- ioni kiselina i baza uvijek se kombiniraju i tvore H2O, i u ovom slučaju, natrijevi i klorovi ioni tvore natrijev klorid ili uobičajenu kuhinjsku sol, koja ostaje u otopini.
Drugi način gledanja na kiselinsko-bazne reakcije je da kiselina uvijek osigurava proton, vodikov ion, dok baza uvijek prihvaća proton preko hidroksidnog iona, koji se kombiniraju s oblikuju vodu. Prema tome, kiselina je bilo koja tvar koja je donor protona, a baza je svaka tvar koja prihvaća proton.
Lewisov pogled na reakciju fokusira se na elektrone. Kada HCl disocira na ione, vodikov ion gubi elektron od klorovog iona. Kada se NaOH disocira, hidroksidni ion dobiva elektron iz natrijevog iona. Hidroksidni ion sastoji se od atoma kisika sa šest elektrona u vanjskoj elektronskoj ovojnici i atoma vodika s jednim elektronom. Ima dodatni hidroksidni ionski elektron za ukupno osam elektrona dostupnih za kemijsko vezanje. Dvije od njih dijele se s atomom vodika u kovalentnoj vezi, dok je ostalih šest nevezanih parova. U Lewisovu pogledu, hidroksidni ion donira elektronski par vodikovom ionu stvarajući drugu kovalentnu vezu, stvarajući molekulu vode. Za Lewisove kiselinsko-bazne reakcije, kiselina je bilo koja tvar koja prihvaća elektrone dok baza donira elektrone.
Neprotonske Lewisove kiselinsko-bazne reakcije
Lewisova definicija kiselina i baza na bazi elektrona široka je i omogućuje opis reakcija u kojima nema protona. Na primjer, bor trifluorid (BF3) i amonijaka (NH3), reagiraju da nastanu amonijak-bor trifluorid, [B (NH3) F3]. Bor trifluorid je Lewisova kiselina koja prihvaća elektronski par iz amonijaka, Lewisove baze. Amonijak ima nevezani elektronski par koji daruje i koji atom bora prihvaća da tvori kovalentnu vezu.
Ostale Lewisove kiselinsko-bazne reakcije uključuju ione metala željeza, magnezija i cinka, koji su važni u mnogim biološkim kemijskim reakcijama. Takve reakcije ne uključuju prijenos protona, ali se mogu opisati kao kiselinsko-bazne reakcije pomoću Lewisovih definicija.