Chemia byłaby niekompletna bez interakcji między kwasami Lewisa i zasadami Lewisa. Teoria kwasów Brønsteda-Lowry'ego ukształtowała chemię. GN Lewis w 1923 zasugerował, że istnieje transfer elektronów, a nie protonów. Teoria ta pomogła chemikom przewidzieć szerszy zakres reakcji między kwasami i zasadami.
Kwas Lewisa kontra zasada
Różnica między kwasem Lewisa a zasadą polega na zdolności do wnoszenia lub przyjmowania elektronów. Kwas Lewisa to oddział chemiczny. Ma pustą powłokę elektroniczną i jest w stanie pozyskać zestaw elektronów. Tworzą wiązanie kowalencyjne po otrzymaniu elektronów. Z drugiej strony, zasada Lewisa to podział chemiczny, który przekazuje ich samotną parę elektronów. Podstawa Lewisa ma kompletną powłokę elektroniczną. Mają dodatkowy zestaw elektronu, który nie jest uwikłany w żadne wiązanie.
Kwas Lewisa ma puste skorupy i istnieją one oznaczone jako elektrofile. Jest to gatunek zwabiony do jądra bogatego w elektrony. Kwasy Lewisa mają niższą energię, ponieważ mają puste skorupki. Przeważnie wszystkie kationy należą do gatunku kwasu Lewisa. Jeśli cząsteczka, jon lub atom ma niewystarczający zestaw elektronów oktetu, zachowują się jak kwas Lewisa.
Baza Lewisa ma obfite muszle, które istnieją jako nukleofile i mają wyższy poziom energii niż kwasy Lewisa. Pędzą z ładunkiem dodatnim swoim samotnym zestawem elektronów. Przeważnie wszystkie aniony są częścią gatunku Lewis Base. Jeśli cząsteczka, atom lub jon ma zestaw elektronów Lone, zachowują się jak baza Lewisa.
Tabela porównawcza między kwasem Lewisa a zasadą
| Parametry porównania | Kwas Lewisa | Baza Lewisa |
| Energia | Gatunki chemiczne mają niższą energię. | Energia chemiczna ma wyższą energię. |
| Jony | Przeważnie wszystkie kationy należą do gatunku kwasu Lewisa. | Przeważnie wszystkie aniony są częścią gatunku Lewis Base. |
| Znany termin | elektrofil | nukleofil |
| Funkcja | Wykazują cechy termodynamiczne podczas tworzenia adduktów. | Pokaż funkcję Kinetic. |
| Elektrony w powłoce zewnętrznej | Niedostateczny zestaw elektronów w jego zewnętrznych powłokach | Dodatkowy zestaw wolnych elektronów w zewnętrznych powłokach. |
Co to jest kwas Lewisa?
Wcześniej, w 1916 roku, Lewis zaproponował, aby atomy były sklejane w strukturę chemiczną przez rozkład elektronów. Według Gilberta N. Lewisa kwas może przyciągać zestaw elektronów z drugiej cząsteczki i tworzyć stabilną formę dla jednego z jej atomów.
Kwas Lewisa nie jest automatycznie kwasem Brønsteda-Lowry'ego. Kiedy pojedynczy elektron z każdego atomu jest oddany, nazywa się to wiązaniem kowalencyjnym. Kiedy jeden i drugi zbliżają się elektrony powstają z jednego z atomów, nazywa się to wiązaniem koordynacyjnym.
Lewis Acid ogranicza się do trygonalnej klasyfikacji planarnej. Są różnorodne i reagują z Lewis Base, kształtując addukty. Kwas Lewisa potwierdza termodynamiczną cechę tworzenia addukcji.
Kwasy Lewisa można dodatkowo odróżnić na podstawie twardości i miękkości. Twardość oznacza, że są niepolaryzowalne.
Na podstawie twardości, kwasy: Borany, kationy metali alkalicznych, H+
W oparciu o miękkość, kwasy: Ni(0), Ag+
Kilka przykładów prostych kwasów Lewisa:
Organoborany i trihalogenki boru to tylko niektóre z prostych kwasów Lewisa. Ilustracja: BF3 + F− → BF4−
Czasami Lewis Acid może zapewnić dwie bazy Lewisa:
Przykład: SiF4 + 2 F− → SiF62− (heksafluorokrzemian)
Kilka przykładów złożonych kwasów Lewisa:
Czasami niektóre związki chemiczne wymagają dodatkowej aktywacji. Potrzebują go przed wytworzeniem adduktu podczas reakcji z bazą Lewisa.
Zastosowanie kwasów Lewisa:
Co to jest baza Lewisa?
Teoria kwasowo-zasadowa Brønsteda-Lowry'ego stwierdza, że gdy kwas i zasada reagują ze sobą, kwas konfiguruje swoją sprzężoną zasadę. Z drugiej strony, zasada zamienia proton i konfiguruje jego sprzężony kwas.
Teoria Lewisa powstała w oparciu o strukturę elektroniczną. Baza Lewisa może przekazać zestaw elektronów do H+ (proton), a jej sprzężona zasada z teorii kwasowo-zasadowej Brønsteda-Lowry'ego powstaje poprzez utratę H+. Tak więc patrząc na teorię kwasowo-zasadową Brønsteda-Lowry'ego i teorię Lewisa, zasadę Lewisa można również sklasyfikować jako zasadę Brønsteda-Lowry'ego.
Konwencjonalne aminy (amoniak), pirydyna i pochodne oraz alkiloaminy to zasady Lewisa. Baza Lewisa ma najwyższą zajętą orbitę molekularną i potwierdzają kinetyczną cechę tworzenia przywodzenia.
Bazy Lewisa można dodatkowo odróżnić na podstawie twardości i miękkości. Miękkość oznacza, że są polaryzowalne i większe.
Twarde podstawy: Woda, chlorki, amoniak, aminy.
Miękkie podstawy: tlenek węgla, tioetery.
Zastosowanie zasad Lewisa:
Dawcy par elektronów, którzy kształtują związki poprzez ostateczne przystosowanie elementów, są postrzegani jako bazy Lewisa. Są nawet znani jako Ligandy. Tak więc zastosowanie zasad Lewisa leży szeroko w tworzeniu katalizatorów metalicznych. Ponieważ zasady Lewisa tworzą wiele wiązań z kwasami Lewisa, stają się wielokleszczowe (środki chelatujące).
Firmy farmaceutyczne polegają na Chiral Lewis Bases, ponieważ podają chiralność na katalizatorze. Ta właściwość ułatwia tworzenie katalizy asymetrycznej, która jest ważna przy wytwarzaniu farmaceutyków.
Główne różnice między kwasem Lewisa a zasadą
Wniosek
Kwas Lewisa przyjmuje zestaw elektronów, a zasada Lewisa rozdaje elektrony. Kwas i zasada Arrheniusa, kwas i zasada Brønsteda można zaobserwować jako zasadę Lewisa lub kwas Lewisa. Siła bazy Lewisa zależy od współczynnika pKa. Jeśli sprzężony kwas ma wyższy współczynnik pKa, spowoduje powstanie mocniejszej zasady.
Obecnie opracowano niewiele technik prognozowania kwasowości Lewisa. Zarówno kwas, jak i zasada Lewisa to związki chemiczne, które wchodzą ze sobą w interakcje, tworząc związki. Są to gatunki, które reagują ze sobą, tworząc addukty Lewisa. Głównym punktem reakcji jest rozwój adduktu.
