루이스 산-염기 반응에서 산은 전자를 받아들이고 염기는 전자를 기증합니다. 이러한 산과 염기에 대한 견해를 통해 화학자들은 산과 염기에 대한 고전적인 견해에 맞지 않는 물질의 거동을 더 잘 이해할 수 있습니다. 전통적으로 산은 수소 이온 (H+) 수용액에서 염기는 수산화 이온 (OH)을 형성합니다. 보다 일반적인 견해는 산이 양성자를 기증한다는 것입니다.+ 염기는 양성자를 받아들입니다. 루이스 정의는 수소 이온이없는 경우를 다룬다는 점에서이 설명보다 더 광범위합니다. 이러한 모델은 양성자가 전달되지 않는 철과 헤모글로빈과 관련된 생물학적 반응에서 중요합니다. 이러한 반응은 루이스 산-염기 반응 정의를 사용하여 설명 할 수 있습니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
루이스 산-염기 반응은 전자가 염기에서 산으로 이동하여 새로운 공유 결합을 생성합니다. 산과 염기를 전자 수용체와 공여자로 보는 루이스 방식은 기존 방식보다 광범위합니다. 수소 이온 또는 양성자 기반 방법으로 양성자가없는 반응을 설명하는 데 유용합니다. 이전.
전통적인 산-염기 반응에 대한 루이스 설명
일반적인 산과 염기를 포함하는 반응의 경우, 반응에 대한 Lewis 관점은 기존의 Arrhenius 및 Bronsted-Lowry 설명과 다르지만 결과는 동일합니다. 예를 들어 염산 (HCl)이 염기 수산화 나트륨 (NaOH)과 반응하면 둘 다 물에서 해리되어 H를 형성합니다.+, Cl-, Na+ 그리고 OH- 이온. H+ 그리고 OH- 산과 염기의 이온은 항상 결합하여 H를 형성합니다.2O, 이 경우 나트륨 및 염소 이온은 염화나트륨 또는 일반적인 식염을 형성하여 용액에 남아 있습니다.
산-염기 반응을 보는 또 다른 방법은 산이 항상 양성자를 제공한다는 것입니다. 염기는 항상 수산화 이온을 통해 양성자를 받아들이는 반면, 이 두 가지는 결합하여 물을 형성하십시오. 따라서 산은 양성자 기증자 인 모든 물질이고 염기는 양성자를 받아들이는 모든 물질입니다.
반응에 대한 루이스의 견해는 전자에 초점을 맞추고 있습니다. HCl이 이온으로 해리되면 수소 이온은 전자를 염소 이온으로 잃습니다. NaOH가 해리되면 수산화 이온은 나트륨 이온에서 전자를 얻습니다. 수산화 이온은 외부 전자 껍질에 6 개의 전자가있는 산소 원자와 1 개의 전자가있는 수소 원자로 구성됩니다. 화학 결합에 사용할 수있는 총 8 개의 전자에 대해 여분의 수산화 이온 전자가 있습니다. 그들 중 두 개는 공유 결합으로 수소 원자와 공유되고 다른 여섯 개는 결합되지 않은 쌍입니다. 루이스 관점에서 수산화 이온은 수소 이온에 전자 쌍을 제공하여 두 번째 공유 결합을 형성하여 물 분자를 생성합니다. 루이스 산-염기 반응의 경우 산은 전자를 받아들이고 염기가 전자를 기부하는 물질입니다.
비 양성자 루이스 산-염기 반응
산과 염기에 대한 루이스 전자 기반 정의는 광범위하며 양성자가 존재하지 않는 반응을 설명 할 수 있습니다. 예를 들어 삼 불화 붕소 (BF3) 및 암모니아 (NH3), 반응하여 암모니아-삼 불화 붕소 [B (NH3)에프3]. 삼 불화 붕소는 루이스 염기 인 암모니아로부터 전자쌍을 받아들이는 루이스 산입니다. 암모니아는 공여하고 붕소 원자가 공유 결합을 형성하기 위해 받아들이는 결합되지 않은 전자 쌍을 가지고 있습니다.
다른 루이스 산-염기 반응은 많은 생물학적 화학적 반응에서 중요한 철, 마그네슘 및 아연의 금속 이온을 포함합니다. 이러한 반응은 양성자 전달을 포함하지 않지만 루이스 정의를 사용하여 산-염기 반응으로 설명 할 수 있습니다.