La chimica sarebbe incompleta senza l'interazione tra gli acidi di Lewis e le basi di Lewis. La teoria dell'acido di Brønsted-Lowry ha plasmato la chimica.
GN Lewis, nel 1923, suggerì che c'è un trasferimento di elettroni e non di protoni. Questa teoria ha aiutato i chimici a prevedere una gamma più ampia di reazioni tra acidi e basi.
Punti chiave
- L'acido di Lewis è una sostanza che può accettare una coppia di elettroni, mentre la base di Lewis è una sostanza che può donare una coppia di elettroni.
- L'acido di Lewis e una base reagiscono per formare un legame covalente coordinato.
- L'acido e la base di Lewis svolgono un ruolo importante nelle reazioni chimiche come le reazioni acido-base e la catalisi.
Acido di Lewis contro Base
Un acido di Lewis è una specie chimica che può accettare una coppia di elettroni, avendo un elettrone-deficiente atomo durante una reazione chimica. Una base di Lewis è una specie chimica che può donare una coppia di elettroni durante una reazione chimica ed è una sostanza che ha un atomo ricco di elettroni.
L'acido di Lewis ha gusci vuoti e sono etichettati come elettrofili. È una specie attratta da un nucleo ricco di elettroni. Gli acidi di Lewis hanno un'energia inferiore in quanto hanno gusci vuoti.
Principalmente tutti i cationi fanno parte delle specie di acido di Lewis. Se un molecola, ione o atomo ha un insieme carente di elettroni ottetti, si comportano come un acido di Lewis.
La base di Lewis ha gusci abbondanti ed esistono etichettati come nucleofili e hanno un livello di energia più elevato rispetto agli acidi di Lewis. Si precipitano a una carica positiva con il loro unico set di elettroni.
Principalmente tutti gli anioni fanno parte delle specie di Lewis Base. Se una molecola, un atomo o uno ione ha un Lone set di un elettrone, si comportano come Base di Lewis.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | acido di Lewis | Base Lewis |
|---|---|---|
| Energia | Le specie chimiche hanno energia inferiore. | L'energia chimica ha un'energia maggiore. |
| ioni | Principalmente tutti i cationi fanno parte delle specie di acido di Lewis. | Principalmente tutti gli anioni fanno parte delle specie di Lewis Base. |
| Termine noto | elettrofilo | nucleofilo |
| caratteristica | Mostra le caratteristiche termodinamiche durante la formazione di addotti. | Mostra funzione cinetica. |
| Elettroni nel guscio esterno | Insieme carente di elettroni nei suoi gusci esterni | Set extra di elettroni liberi nei suoi gusci esterni. |
Cos'è un acido di Lewis?
All'inizio del 1916, Lewis propose che gli atomi fossero serrati insieme in una struttura chimica dalla distribuzione degli elettroni. Secondo Gilbert N. Lewis, l'acido può attrarre un gruppo di elettroni da una seconda molecola e completare una forma stabile per uno dei suoi atomi.
Un acido di Lewis non è automaticamente un acido di Brønsted-Lowry. Quando viene donato un singolo elettrone da ciascun atomo, si parla di legame covalente. Quando l'uno e l'altro elettrone si avvicinano all'ascesa di uno degli atomi, si parla di legame coordinato.
L'acido di Lewis viene confinato al piano trigonale classificazione. Sono diversi e reagiscono con la base di Lewis per modellare gli addotti. L'acido di Lewis afferma la caratteristica termodinamica di adduzione formazione.
Gli acidi di Lewis possono essere ulteriormente distinti in base alla durezza e alla morbidezza. Durezza significa che sono non polarizzabili.
In base a durezza, acidi: Borani, cationi di metalli alcalini, H+
Basato su Morbidezza, Acidi: Ni(0), Ag+
Alcuni esempi di acidi di Lewis semplici:
Gli organoborani e i trialogenuri di boro sono alcuni dei semplici acidi di Lewis. Illustrazione: BF3 + F− → BF4−
A volte l'acido di Lewis può proteggere due basi di Lewis:
Esempio: SiF4 + 2 F− → SiF62− (esafluorosilicato)
Alcuni esempi di acidi complessi di Lewis:
A volte alcuni dei composti chimici richiedono un'ulteriore attivazione. Ne hanno bisogno prima di produrre l'addotto quando reagiscono con la base di Lewis.
- Di solito, Monomeric BH3 non esiste e necessita di una fase di attivazione. La formazione di addotti di borano è dovuta alla fase di attivazione della degradazione del diborano. Illustrazione: B2H6 + 2 H− → 2 BH4− Reazione: [Mg(H2O)6]2+ + 6 NH3 → [Mg(NH3)6]2+ + 6 H2O
- Di solito, i trialogenuri di alluminio non possono esistere nella configurazione di AIX3. Esiste come polimero e si aggrega e degrada per basi.
Applicazione degli acidi di Lewis:
- Alchilazione di Friedel-Crafts
- Formazione di ione carbonio che è tremendamente elettrofilo. Illustrazione: RCl +AlCl3 → R+ + AlCl4−
Cos'è una base di Lewis?
La teoria acido-base di Brønsted-Lowry afferma che ogni volta che un acido e una base rispondono tra loro, l'acido configura la sua base coniugata. La Base, invece, scambia un protone e configura il suo acido coniugato.
La teoria di Lewis si è stabilita sulla base della struttura elettronica. La base di Lewis può distribuire un insieme di elettroni a H+ (protone) e la sua base coniugata della teoria acido-base di Brønsted-Lowry si forma perdendo H+.
Quindi, guardando la teoria acido-base di Brønsted-Lowry e la teoria di Lewis, una base di Lewis può anche essere classificata come base di Brønsted-Lowry.
Le basi di Lewis sono ammine convenzionali (ammoniaca), piridina e derivati e alchilammine. La base di Lewis ha l'orbita molecolare più occupata, e loro affermare la caratteristica cinetica della formazione di adduzione.
Le basi di Lewis possono essere ulteriormente distinte in base alla durezza e alla morbidezza. Morbidezza significa che sono polarizzabili e più grandi.
Basi rigide: Acqua, Cloruri, Ammoniaca, Ammine.
Basi morbide: Monossido di carbonio, tioeteri.
Applicazione delle basi di Lewis:
I donatori di coppie di elettroni che danno forma ai composti mediante elementi di adattamento conclusivi vengono visti come basi di Lewis. Sono anche conosciuti come ligandi. Pertanto, l'applicazione di Lewis Bases risiede ampiamente nella formazione di catalizzatori metallici.
Poiché le basi di Lewis formano molti legami con gli acidi di Lewis, diventano multidentati (agenti chelanti).
Le aziende farmaceutiche dipendono dalle basi chirali di Lewis, poiché emettono chiralità su un catalizzatore. Questa proprietà facilita la formazione di catalisi asimmetrica, importante per la produzione di prodotti farmaceutici.
Principali differenze tra acido e base di Lewis
- Un acido di Lewis acquisisce un insieme di elettroni. La base di Lewis distribuisce la loro coppia di elettroni.
- L'acido di Lewis ha un nucleo ricco di elettroni. La Base di Lewis si precipita verso atomi o molecole con carica positiva.
- L'acido di Lewis ha una serie carente di elettroni nei suoi gusci esterni. La base di Lewis ha un set extra di elettroni liberi dall'entanglement del legame chimico.
- L'acido di Lewis non ha l'orbita molecolare più occupata. L'orbita molecolare di Lewis Bases è altamente concentrata.
- Un acido di Lewis non è un acido di Brønsted-Lowry. La base di Brønsted-Lowry può essere una base di Lewis.
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/cr60311a002
- https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/html/10.1055/s-2005-869831
Ultimo aggiornamento: 11 giugno 2023
Ho messo così tanto impegno scrivendo questo post sul blog per fornirti valore. Sarà molto utile per me, se pensi di condividerlo sui social media o con i tuoi amici/familiari. LA CONDIVISIONE È ♥️
Piyush Yadav ha trascorso gli ultimi 25 anni lavorando come fisico nella comunità locale. È un fisico appassionato di rendere la scienza più accessibile ai nostri lettori. Ha conseguito una laurea in scienze naturali e un diploma post-laurea in scienze ambientali. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
Il confronto dettagliato tra acido e base di Lewis fornito nell'articolo è piuttosto informativo ed essenziale per chiunque studi o lavori nel campo della chimica.
Le applicazioni scientifiche degli acidi e delle basi di Lewis in varie reazioni chimiche sono davvero notevoli. La conoscenza di questi concetti apre nuove possibilità a ricercatori e scienziati.
Devo dire che la differenziazione tra acido e base di Lewis qui presentata è piuttosto utile. Porta chiarezza su questo argomento e facilita la comprensione.
Questa teoria sembra essere abbastanza complessa e difficile da comprendere appieno per la persona media. Potrebbe essere necessario un vasto background in chimica per comprenderlo completamente.
Questa teoria fu una svolta e un grande passo avanti nella comprensione delle reazioni chimiche e del comportamento degli acidi e delle basi. È bello vedere come ha plasmato la chimica moderna.
Assolutamente, la chimica moderna ha molto da dover a queste teorie. È affascinante pensarci.
È affascinante apprendere che l'acido e la base di Lewis hanno svolto un ruolo vitale nelle reazioni chimiche come le reazioni acido-base e la catalisi. Questa è un'informazione importante per il mondo della chimica.
Soprattutto perché questa teoria si applica a molti aspetti delle sostanze chimiche e dei composti nel mondo. Le applicazioni sono illimitate.