กรดลูอิสคืออะไร?

กรดและเบสเป็นคำศัพท์ทั่วไปในวิชาเคมี แต่ กรดลูอิส เป็นสิ่งที่แตกต่าง ปฏิกิริยาบางอย่างมีลักษณะเฉพาะของปฏิกิริยากรด-เบส แต่ไม่เข้ากับทฤษฎีเคมีกรด-เบสที่นักเคมี Brønsted และ Lowry นำเสนอ

นักเคมี G.N. ลูอิสตระหนักว่าแนวคิดทั่วไปของปฏิกิริยากรด-เบสอาจรวมถึงปฏิกิริยาประเภทอื่นด้วย เช่น ปฏิกิริยาการถ่ายเทโปรตอน. อ่านต่อไปเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมว่ากรดลูอิสคืออะไรและโมเลกุลบางชนิดเป็นกรดหรือเบสของลูอิสหรือไม่

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

Lewis พิจารณาการถ่ายโอนอิเล็กตรอนแทนการถ่ายโอนโปรตอนเพื่อกำหนดกรดและเบส กรดลูอิสรับคู่อิเล็กตรอนในขณะที่เบสลูอิสบริจาคอิเล็กตรอนคู่ กรดลูอิสเป็นตัวรับอิเล็กตรอน โดยทั่วไปจะเป็นสิ่งที่ขาดอิเล็กตรอนหรือมีประจุบวก

Lewis ทำการทดลองของเขาในปี 1923 โดยใช้ไฮโดรเจน (ไอออนบวก) และไฮดรอกไซด์ (OH^-, แอนไอออน) ตามทฤษฎีของ Brønsted ไอออนของไฮดรอกไซด์รับโปรตอนเพื่อสร้างพันธะโควาเลนต์ ส่งผลให้น้ำ H₂0.

ในทฤษฎีของลูอิส the ไฮโดรเจนไอออน เป็นองค์ประกอบที่สำคัญ เพราะรับอิเล็กตรอนจากไฮดรอกไซด์ไอออนเพื่อสร้างพันธะโควาเลนต์

กรดลิวอิสเป็นสารเคมีชนิดหนึ่งที่สามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ได้โดยการรับคู่อิเล็กตรอนจากสารเคมีชนิดอื่น หลายสิ่งที่ไม่ถือว่าเป็นกรดสามารถกำหนดเป็นกรดลิวอิสได้หากสามารถรับอิเล็กตรอนได้ กรดลิวอิสมักถูกอธิบายว่ามีออร์บิทัลว่าง

นอกจากนี้ยังมีคำจำกัดความของ ฐานลูอิส. ฐานของลูอิสเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม เนื่องจากถูกกำหนดให้เป็นสปีชีส์ที่สามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ได้โดยการบริจาคอิเล็กตรอนคู่ให้กับสปีชีส์อื่น

ไอออนบวกของโลหะ เช่น AL³⁺ และ FE³⁺ คือกรดลูอิส ประจุบวกของไอออนบวกของโลหะดึงดูดอิเล็กตรอน

อา ตัวเร่งปฏิกิริยากรดลูอิส เป็นสิ่งที่ทำงานเหมือนกับตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งหมด ตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ตัวเร่งปฏิกิริยากรดลิวอิสจะเพิ่มปฏิกิริยาของสารตั้งต้นโดยการยอมรับอิเล็กตรอนแต่ไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเอง

กรดลูอิสดึงดูดอิเล็กตรอนและมีออร์บิทัลว่างซึ่งอิเล็กตรอนที่ดึงดูดสามารถไปได้ ด้วยอลูมิเนียมจะมีวาเลนซ์อิเล็กตรอนทั้งหมด 17 ตัว เนื่องจากมีชุดอิเล็กตรอนที่ไม่สมบูรณ์ จึงมีที่ว่างสำหรับอิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่ง ซึ่งหมายความว่า ALCl₃ คือกรดลิวอิส AlCl₃ สามารถรับอิเล็กตรอนได้

NH₃หรือแอมโมเนียมีอิเล็กตรอนคู่เดียว มันสามารถบริจาคอิเล็กตรอนเหล่านั้นให้กับสายพันธุ์เคมีที่จะรับอิเล็กตรอน ด้วยเหตุนี้ NH₃ เป็นฐานของลูอิส

เมื่อ NH₃ ถูกทำให้เป็นกลางโดย HCL ในน้ำ NH₃ เป็นผู้ให้อิเล็กตรอนแก่ไฮโดรเจนไอออน ผลลัพธ์คือ NH₄.

แนวคิดของ Lewis และBrønsted-Lowry อธิบายสิ่งที่คล้ายกัน แต่เป็นวิธีพิจารณาปฏิกิริยาเคมีต่างกัน ในขณะที่คำอธิบายของBrønsted-Lowry เป็นวิธีที่เข้มงวดในการกำหนดเคมีที่เป็นกรด-เบส ลูอิสได้ให้มุมมองอื่นเกี่ยวกับปฏิกิริยาที่สามารถอธิบายได้ด้วยเคมีที่คล้ายคลึงกัน