Co to jest kwas Lewisa?

Kwasy i zasady to powszechne terminy w chemii. Ale… Kwas Lewisa jest czymś innym. Niektóre reakcje mają cechy reakcji kwasowo-zasadowych, ale nie pasują do teorii chemii kwasowo-zasadowej przedstawionej przez chemików Brønsteda i Lowry'ego.

Zamiast tego chemik G.N. Lewis zdał sobie sprawę, że ogólna koncepcja reakcji kwasowo-zasadowych może również obejmować inne typy reakcji, w tym reakcje przeniesienia protonów. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej o tym, czym są kwasy Lewisa i czy niektóre cząsteczki są kwasami lub zasadami Lewisa.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

Lewis rozważa przeniesienie elektronu zamiast przeniesienia protonu, aby zdefiniować kwasy i zasady. Kwas Lewisa przyjmuje parę elektronów, podczas gdy zasada Lewisa oddaje parę elektronów. Kwas Lewisa jest akceptorem elektronów. Zazwyczaj jest to coś z niedoborem elektronów lub naładowane dodatnio.

Lewis wykonał swoje eksperymenty w 1923 roku używając wodoru (jonu dodatniego) i wodorotlenku (OH^-, anion). Zgodnie z teorią Brønsteda, jon wodorotlenkowy przyjmuje proton, tworząc wiązanie kowalencyjne, w wyniku czego woda, H

W teorii Lewisa jon wodorowy jest ważnym składnikiem, ponieważ przyjmuje elektrony z jonu wodorotlenowego, tworząc wiązanie kowalencyjne.

Według Lewisa kwas Lewisa jest indywiduum chemicznym, które może tworzyć wiązanie kowalencyjne, przyjmując parę elektronów z innej indywiduum chemicznego. Wiele rzeczy, które nie są uważane za kwasy, można zdefiniować jako kwasy Lewisa, jeśli są w stanie przyjąć elektrony. Kwasy Lewisa są często opisywane jako posiadające wolne orbitale.

Istnieje również definicja Baza Lewisa. Zasada Lewisa jest przeciwieństwem, ponieważ definiuje się ją jako gatunek, który może tworzyć wiązanie kowalencyjne poprzez oddanie pary elektronów innemu gatunkowi.

Kationy metali takie jak AL³⁺ i Wf³⁺ to kwasy Lewisa. Dodatni ładunek kationu metalu przyciąga elektrony.

ZA Katalizator kwasowy Lewisa to taki, który działa jak wszystkie katalizatory. Katalizatory zwiększają szybkość reakcji chemicznej. Katalizator kwasu Lewisa zwiększa reaktywność substratu poprzez przyjmowanie elektronów, ale nie bierze udziału w samej reakcji.

Kwas Lewisa przyciąga elektrony i ma wolne orbitale, do których mogą się udać przyciągane elektrony. W przypadku aluminium występuje łącznie 17 elektronów walencyjnych. Ponieważ ma niekompletny zestaw elektronów, jest miejsce na kolejny elektron. Oznacza to ALCl AL₃ jest kwasem Lewisa. AlCl₃ może przyjmować elektrony.

NH₃, czyli amoniak, ma wolną parę elektronów. Może przekazać te elektrony gatunkom chemicznym, które przyjmą elektrony. Z tego powodu NH₃ jest bazą Lewisa.

Kiedy NH₃ jest neutralizowany przez HCL w wodzie, NH₃ jest donorem elektronów do jonu wodoru. Wynik to NH₄.

Koncepcje Lewisa i Brønsteda-Lowry'ego opisują podobne rzeczy, ale są to różne sposoby patrzenia na reakcje chemiczne. Podczas gdy wyjaśnienie Brønsteda-Lowry'ego jest ścisłym sposobem zdefiniowania chemii kwasowo-zasadowej, Lewis dał nam inny pogląd na reakcje, które można również opisać za pomocą podobnej chemii.