लुईस एसिड बनाम बेस: अंतर और तुलना

लुईस एसिड और लुईस बेस के बीच बातचीत के बिना रसायन विज्ञान अधूरा होगा। ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड सिद्धांत ने रसायन विज्ञान को आकार दिया है।

1923 में जीएन लुईस ने सुझाव दिया कि इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण होता है, प्रोटॉन का नहीं। इस सिद्धांत ने रसायनज्ञों को अम्ल और क्षार के बीच प्रतिक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला का पूर्वानुमान लगाने में मदद की।

चाबी छीन लेना

1. लुईस एसिड एक ऐसा पदार्थ है जो इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को स्वीकार कर सकता है, जबकि लुईस बेस एक ऐसा पदार्थ है जो इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को दान कर सकता है।
2. लुईस एसिड और क्षार एक समन्वित सहसंयोजक बंधन बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं।
3. लुईस एसिड और बेस एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं और कैटेलिसिस जैसी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

लुईस एसिड बनाम बेस

लुईस एसिड एक रासायनिक प्रजाति है जो इलेक्ट्रॉन की कमी वाले इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को स्वीकार कर सकती है परमाणु एक रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान. लुईस बेस एक रासायनिक प्रजाति है जो कर सकती है दान करना रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी और एक ऐसा पदार्थ है जिसमें इलेक्ट्रॉन-समृद्ध परमाणु होता है।

लुईस एसिड में खाली कोश होते हैं, और उन्हें इलेक्ट्रोफाइल के रूप में लेबल किया जाता है। यह एक ऐसी प्रजाति है जो इलेक्ट्रॉन-समृद्ध कोर की ओर आकर्षित होती है। लुईस एसिड में कम ऊर्जा होती है क्योंकि उनके पास खाली गोले होते हैं।

अधिकतर सभी धनायन लुईस एसिड प्रजाति का हिस्सा हैं। यदि एक अणु, आयन, या परमाणु में ऑक्टेट इलेक्ट्रॉनों के सेट की कमी होती है, वे लुईस एसिड के रूप में व्यवहार करते हैं।

लुईस बेस में प्रचुर मात्रा में शैल होते हैं, और उन्हें न्यूक्लियोफाइल के रूप में लेबल किया जाता है, और उनमें लुईस एसिड की तुलना में उच्च ऊर्जा स्तर होता है। वे इलेक्ट्रॉन के अपने अकेले सेट के साथ धनात्मक आवेश की ओर दौड़ते हैं।

अधिकतर सभी आयन लुईस बेस प्रजाति का हिस्सा हैं। यदि किसी अणु, परमाणु या आयन में इलेक्ट्रॉन का एक अकेला सेट होता है, तो वे लुईस बेस के रूप में व्यवहार करते हैं।

तुलना तालिका

तुलना के पैरामीटर	लुईस एसिड	लुईस बेस
ऊर्जा	रासायनिक प्रजातियों में कम ऊर्जा होती है।	रासायनिक ऊर्जा में उच्च ऊर्जा होती है।
आयनों	अधिकतर सभी धनायन लुईस एसिड प्रजाति का हिस्सा हैं।	अधिकतर सभी आयन लुईस बेस प्रजाति का हिस्सा हैं।
ज्ञात शब्द	Electrophile	nucleophile
Feature	एडक्ट बनाते समय थर्मोडायनामिक विशेषताएं दिखाएं।	काइनेटिक विशेषता दिखाएँ.
बाहरी आवरण में इलेक्ट्रॉन	इसके बाहरी कोश में इलेक्ट्रॉनों का अभाव	इसके बाहरी कोश में इलेक्ट्रॉनों का अतिरिक्त सेट मुक्त होता है।

लुईस एसिड क्या है?

इससे पहले 1916 में, लुईस ने प्रस्तावित किया था कि इलेक्ट्रॉनों के वितरण से परमाणु एक रासायनिक फ्रेम में एक साथ चिपक जाते हैं। गिल्बर्ट एन लुईस के अनुसार, एसिड दूसरे अणु से एक इलेक्ट्रॉन सेट को आकर्षित कर सकता है और अपने परमाणुओं में से एक के लिए एक स्थिर रूप पूरा कर सकता है।

लुईस एसिड स्वचालित रूप से ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड नहीं है। जब प्रत्येक परमाणु से एक एकल इलेक्ट्रॉन दान किया जाता है, तो इसे सहसंयोजक बंधन कहा जाता है। जब एक और दूसरे इलेक्ट्रॉन परमाणुओं में से किसी एक के ऊपर की ओर बढ़ते हैं, तो इसे समन्वय बंधन कहा जाता है। 

लुईस एसिड ट्राइगोनल प्लेनर तक ही सीमित हो जाता है वर्गीकरण. वे विविध हैं और जोड़ों को आकार देने के लिए लुईस बेस के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। लुईस एसिड की थर्मोडायनामिक विशेषता की पुष्टि करता है हवाला देन गठन। 

कठोरता और कोमलता के आधार पर लुईस एसिड को और अधिक प्रतिष्ठित किया जा सकता है। कठोरता का मतलब है कि वे गैर-ध्रुवीकरण योग्य हैं।

कठोरता, अम्ल के आधार पर: बोरेन, क्षार धातु धनायन, H+

कोमलता, अम्ल के आधार पर: Ni(0), Ag+

सरल लुईस अम्ल के कुछ उदाहरण:

ऑर्गेनोबोरेन्स और बोरॉन ट्राइहैलाइड्स कुछ सरल लुईस एसिड हैं। चित्रण: BF3 + F− → BF4−

कभी-कभी लुईस एसिड दो लुईस बेस को सुरक्षित कर सकता है:

उदाहरण: SiF4 + 2 F− → SiF62− (हेक्साफ्लोरोसिलिकेट)

कॉम्प्लेक्स लुईस एसिड के कुछ उदाहरण:

कभी-कभी कुछ रासायनिक यौगिकों को अतिरिक्त सक्रियण की आवश्यकता होती है। लुईस बेस के साथ प्रतिक्रिया करते समय योजक का उत्पादन करने से पहले उन्हें इसकी आवश्यकता होती है। 

1.  आमतौर पर, मोनोमेरिक BH3 मौजूद नहीं है और एक सक्रियण चरण की आवश्यकता है। बोरेन व्यसनों का निर्माण डाइबोरेन अवक्रमण के सक्रियण चरण के कारण होता है। उदाहरण: B2H6 + 2 H− → 2 BH4− रिएक्शन: [एमजी(एच2ओ)6]2+ + 6 एनएच3 → [एमजी(एनएच3)6]2+ + 6 एच2ओ
2. आमतौर पर, एल्युमीनियम ट्राइहैलाइड्स AIX3 के कॉन्फ़िगरेशन में मौजूद नहीं हो सकते हैं। यह एक बहुलक के रूप में मौजूद है और क्षारों द्वारा एकत्रित और विघटित होता है।

लुईस एसिड का अनुप्रयोग:

• फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एल्केलाइजेशन 
• कार्बोनियम आयन का निर्माण जो अत्यधिक इलेक्ट्रोफिलिक है। उदाहरण: RCl +AlCl3 → R+ + AlCl4−

लुईस बेस क्या है?

ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड-बेस सिद्धांत में कहा गया है कि जब भी कोई एसिड और बेस एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, तो एसिड अपने संयुग्मित बेस को कॉन्फ़िगर करता है। दूसरी ओर, बेस एक प्रोटॉन का आदान-प्रदान करता है और इसके संयुग्म एसिड को कॉन्फ़िगर करता है। 

लुईस सिद्धांत ने इलेक्ट्रॉनिक संरचना के आधार पर स्थापना की है। लुईस बेस H+ (प्रोटॉन) को इलेक्ट्रॉनों का एक सेट सौंप सकता है, और ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड-बेस सिद्धांत का इसका संयुग्मी आधार H+ खोने से बनता है।

इसलिए ब्रोंस्टेड-लोरी के एसिड-बेस सिद्धांत और लुईस सिद्धांत को देखते हुए, लुईस बेस को ब्रोंस्टेड-लोरी बेस के रूप में भी वर्गीकृत किया जा सकता है। 

लुईस बेस पारंपरिक एमाइन (अमोनिया), पाइरीडीन और डेरिवेटिव और एल्काइलमाइन हैं। लुईस बेस में सबसे अधिक व्याप्त आणविक कक्षा है, और वे वाणी सम्मिलन गठन की गतिज विशेषता.

लुईस बेस को कठोरता और कोमलता के आधार पर और भी अलग किया जा सकता है। कोमलता का मतलब है कि वे ध्रुवीकरण योग्य और बड़े हैं। 

कठोर आधार: पानी, क्लोराइड, अमोनिया, एमाइन।

नरम आधार: कार्बन मोनोऑक्साइड, थायोइथर। 

लुईस बेस का अनुप्रयोग:

इलेक्ट्रॉन युग्म दाता जो निर्णायक अनुकूलन तत्वों द्वारा यौगिकों को आकार देते हैं उन्हें लुईस बेस के रूप में देखा जाता है। इन्हें लिगैंड्स के नाम से भी जाना जाता है। इस प्रकार, लुईस बेस का अनुप्रयोग धातु उत्प्रेरक बनाने में व्यापक रूप से निहित है।

चूंकि लुईस बेस लुईस एसिड के साथ कई बंधन बनाते हैं, इसलिए वे मल्टीडेंटेट (चेलेटिंग एजेंट) बन जाते हैं। 

फार्मास्युटिकल कंपनियाँ चिरल लुईस बेस पर निर्भर करती हैं, क्योंकि वे एक उत्प्रेरक पर चिरायता देती हैं। यह गुण असममित कटैलिसीस के निर्माण की सुविधा प्रदान करता है, जो फार्मास्यूटिकल्स के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है। 

लुईस एसिड और बेस के बीच मुख्य अंतर

1. लुईस एसिड इलेक्ट्रॉनों का एक सेट प्राप्त करता है। लुईस बेस उनके इलेक्ट्रॉनों के जोड़े को सौंपता है।
2. लुईस एसिड में एक इलेक्ट्रॉन-समृद्ध कोर है। लुईस बेस धनात्मक आवेशित परमाणुओं या अणुओं की ओर बढ़ता है।
3. लुईस एसिड के बाहरी कोश में इलेक्ट्रॉनों की कमी है। लुईस बेस में रासायनिक बंधन के उलझाव से मुक्त इलेक्ट्रॉनों का एक अतिरिक्त सेट होता है। 
4. लुईस एसिड में उच्चतम व्याप्त आणविक कक्षा नहीं है। लुईस बेस की आणविक कक्षा अत्यधिक संकेंद्रित है।
5. लुईस एसिड ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड नहीं है। ब्रोंस्टेड-लोरी बेस लुईस बेस हो सकता है।

संदर्भ

1. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/cr60311a002
2. https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/html/10.1055/s-2005-869831

अंतिम अद्यतन: 11 जून, 2023