V Lewisovi kislinsko-bazični reakciji kislina sprejme elektrone, baza pa odda elektrone. Ta pogled na kisline in baze omogoča kemikom, da bolje razumejo obnašanje snovi, ki ne sodijo v klasičen pogled na kisline in baze. Tradicionalno so kisline snovi, ki tvorijo vodikove ione (H+) v vodni raztopini, medtem ko baze tvorijo hidroksidne ione (OH). Bolj splošno mnenje je, da kisline dajejo protone, H+ ion, medtem ko baze sprejemajo protone. Lewisova definicija je širša od te razlage, saj obravnava primere, v katerih ni vodikovega iona. Tak model je pomemben pri bioloških reakcijah, kot so tiste, ki vključujejo železo in hemoglobin, kjer se ne prenaša proton. Te reakcije lahko opišemo z uporabo Lewisovih definicij kislinsko-bazne reakcije.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Lewisova kislinsko-bazna reakcija vključuje prenos elektronov iz baze v kislino, kar povzroči novo kovalentno vez. Lewisov pogled na kisline in baze kot na sprejemnike in dajalce elektronov je širši od tradicionalnega metoda na vodikovem ionu ali protonu in je uporabna pri opisovanju reakcij, v katerih protona ni prenos.
Lewisov opis tradicionalnih kislinsko-baznih reakcij
Za reakcije, ki vključujejo običajne kisline in baze, se Lewisov pogled na reakcijo razlikuje od tradicionalnih opisov Arrhenius in Bronsted-Lowry, vendar so rezultati enaki. Na primer, ko klorovodikova kislina (HCl) reagira z baznim natrijevim hidroksidom (NaOH), se oba v vodi ločita, da nastane H+, Cl-, Na+ in OH- ioni. H+ in OH- ioni kislin in baz se vedno kombinirajo in tvorijo H2O in v tem primeru natrijevi in klorovi ioni tvorijo natrijev klorid ali običajno kuhinjsko sol, ki ostane v raztopini.
Drug način gledanja na kislinsko-bazične reakcije je, da kislina vedno zagotavlja proton, vodikov ion, medtem ko baza vedno sprejme proton preko hidroksidnega iona, oba pa se združita v tvorijo vodo. Kislina je torej vsaka snov, ki je darovalec protona, baza pa vsaka snov, ki sprejme proton.
Lewisov pogled na reakcijo se osredotoča na elektrone. Ko HCl disociira na ione, vodikov ion izgubi elektron s klorovim ionom. Ko NaOH disociira, hidroksidni ion pridobi elektron iz natrijevega iona. Hidroksidni ion je sestavljen iz atoma kisika s šestimi elektroni v zunanji elektronski lupini in vodikovega atoma z enim elektronom. Ima dodaten hidroksidni ionski elektron za skupno osem elektronov, ki so na voljo za kemično vezavo. Dva izmed njih sta z atomom vodika v kovalentni vezi, ostalih šest pa je nevezanih parov. V Lewisovem pogledu hidroksidni ion donira elektronski par vodikovemu ionu, da tvori drugo kovalentno vez in tvori molekulo vode. Za Lewisove kislinsko-bazične reakcije je kislina vsaka snov, ki sprejme elektrone, medtem ko baza donira elektrone.
Neprotonske Lewisove kislinsko-bazične reakcije
Lewisova elektronska opredelitev kislin in baz je široka in omogoča opis reakcij, v katerih ni protona. Na primer borov trifluorid (BF3) in amoniaka (NH3), reagirajo in tvorijo amonijak-bor trifluorid, [B (NH3) F3]. Borov trifluorid je Lewisova kislina, ki sprejema elektronski par iz amoniaka, Lewisove baze. Amoniak ima nevezani elektronski par, ki ga donira in ki ga borov atom sprejme, da tvori kovalentno vez.
Druge Lewisove kislinsko-bazične reakcije vključujejo kovinske ione železa, magnezija in cinka, ki so pomembni pri mnogih bioloških kemijskih reakcijah. Takšne reakcije ne vključujejo prenosa protona, vendar jih lahko z uporabo Lewisovih definicij opišemo kot kislinsko-bazične reakcije.