У кислотно-основній реакції Льюїса кислота приймає електрони, тоді як основа віддає електрони. Цей погляд на кислоти та основи дозволяє хімікам краще зрозуміти поведінку речовин, які не входять у класичний погляд на кислоти та основи. Традиційно кислоти - це матеріали, що утворюють іони водню (H+) у водному розчині, тоді як основи утворюють гідроксид-іони (ОН). Більш узагальненою думкою є те, що кислоти віддають протони, Н+ іон, тоді як основи приймають протони. Визначення Льюїса є ширшим за це пояснення, оскільки воно стосується випадків, коли немає іонів водню. Така модель важлива для біологічних реакцій, таких як заліза та гемоглобін, де не передається протон. Ці реакції можна описати, використовуючи визначення кислотно-лужної реакції Льюїса.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Кислотно-основна реакція Льюїса передбачає перенесення електронів від основи до кислоти, в результаті чого утворюється новий ковалентний зв’язок. Погляд Льюїса на кислоти та основи як на акцептори та донори електронів є ширшим, ніж традиційний метод на основі іонів водню або протону і корисний для опису реакцій, в яких немає протону передача.
Опис Льюїса традиційних кислотно-основних реакцій
Що стосується реакцій із залученням загальних кислот і основ, погляд Льюїса на реакцію відрізняється від традиційного опису Арреніуса та Бронстеда-Лоурі, але результати ідентичні. Наприклад, коли соляна кислота (HCl) реагує з основним гідроксидом натрію (NaOH), обидва дисоціюють у воді з утворенням H+, Кл-, Na+ і ОН- іони. H+ і ОН- іони кислот і основ завжди поєднуються, утворюючи Н2O, і в цьому випадку іони натрію та хлору утворюють хлорид натрію або звичайну кухонну сіль, яка залишається у розчині.
Інший спосіб розгляду кислотно-лужних реакцій полягає в тому, що кислота завжди забезпечує протон, іон водню, тоді як основа завжди приймає протон через гідроксид-іон, два з яких поєднуються з утворюють воду. Отже, кислота - це будь-яка речовина, яка є донором протона, а основа - будь-яка речовина, яка приймає протон.
Погляд Льюїса на реакцію фокусується на електронах. Коли HCl дисоціює на іони, іон водню втрачає електрон до іона хлору. Коли NaOH дисоціює, гідроксид-іон отримує електрон від іона натрію. Іон гідроксиду складається з атома кисню з шістьма електронами у зовнішній електронній оболонці та атома водню з одним електроном. Він має додатковий гідроксид-іонний електрон загалом на вісім електронів, доступних для хімічного зв’язку. Два з них поділяються з атомом Гідрогену в ковалентному зв’язку, тоді як інші шість - незв’язані пари. На думку Льюїса, гідроксид-іон віддає електронну пару іону водню, утворюючи другий ковалентний зв'язок, утворюючи молекулу води. Для кислотно-лужних реакцій Льюїса кислота - це будь-яка речовина, яка приймає електрони, тоді як основа віддає електрони.
Непротонні кислотно-основні реакції Льюїса
Визначення кислот і основ на основі електронів Льюїса є широким і дозволяє описувати реакції, в яких немає протону. Наприклад, трифторид бору (BF3) та аміаку (NH3), реагують, утворюючи трифторид аміаку і бору, [B (NH3) F3]. Трифторид бору - це кислота Льюїса, яка приймає електронну пару з аміаку, основи Льюїса. Аміак має незв’язану електронну пару, яку він віддає і яку атом бору приймає, утворюючи ковалентний зв’язок.
Інші кислотно-основні реакції Льюїса включають іони металів заліза, магнію та цинку, які важливі в багатьох біологічних хімічних реакціях. Такі реакції не передбачають перенесення протонів, але їх можна описати як кислотно-лужні реакції, використовуючи визначення Льюїса.