A química seria incompleta sem a interação entre Ácidos de Lewis e Bases de Lewis. A teoria do ácido de Brønsted-Lowry moldou a química.
GN Lewis, em 1923, sugeriu que há uma transferência de elétrons e não de prótons. Essa teoria ajudou os químicos a prever uma gama mais ampla de reações entre ácidos e bases.
Principais lições
- O ácido de Lewis é uma substância que pode aceitar um par de elétrons, enquanto a base de Lewis é uma substância que pode doar um par de elétrons.
- Ácido de Lewis e uma base reagem para formar uma ligação covalente coordenada.
- O ácido e a base de Lewis desempenham um papel importante em reações químicas, como reações ácido-base e catálise.
Ácido de Lewis x Base
Um ácido de Lewis é uma espécie química que pode aceitar um par de elétrons, tendo um elétron deficiente átomo durante uma reação química. Uma base de Lewis é uma espécie química que pode doar um par de elétrons durante uma reação química e é uma substância que possui um átomo rico em elétrons.
O ácido de Lewis tem cascas vazias e são rotulados como eletrófilos. É uma espécie atraída para um núcleo rico em elétrons. Os ácidos de Lewis têm menor energia, pois têm cascas vazias.
Quase todos os cátions fazem parte das espécies de ácido de Lewis. Se um molécula, íon ou átomo tenha um conjunto deficiente de elétrons do octeto, eles se comportam como um ácido de Lewis.
A base de Lewis tem conchas abundantes e elas são rotuladas como nucleófilos e têm um nível de energia mais alto que os ácidos de Lewis. Eles correm com uma carga positiva com seu único conjunto de elétrons.
Quase todos os ânions fazem parte das espécies da Base de Lewis. Se uma molécula, átomo ou íon tiver um conjunto solitário de um elétron, eles se comportarão como uma base de Lewis.
Tabela de comparação
| Parâmetros de comparação | Ácido de Lewis | Base Lewis |
|---|---|---|
| Energia | Espécies químicas têm menor energia. | A energia química tem maior energia. |
| Íons | Quase todos os cátions fazem parte das espécies de ácido de Lewis. | Quase todos os ânions fazem parte das espécies da Base de Lewis. |
| termo conhecido | Eletrófilo | Nucleófilo |
| Característica | Mostrar características termodinâmicas ao formar adutos. | Mostrar recurso cinético. |
| Elétrons na camada externa | Conjunto deficiente de elétrons em suas camadas externas | Conjunto extra de elétrons livres em suas camadas externas. |
O que é um Ácido de Lewis?
No início de 1916, Lewis propôs que os átomos se comprimiam em um quadro químico pela distribuição de elétrons. De acordo com Gilbert N. Lewis, o ácido pode atrair um conjunto de elétrons de uma segunda molécula e completar uma forma estável para um de seus átomos.
Um ácido de Lewis não é automaticamente um ácido de Brønsted-Lowry. Quando um único elétron de cada átomo é doado, é chamado de ligação covalente. Quando um e os outros elétrons se aproximam da ascensão de um dos átomos, é chamado de ligação coordenada.
Ácido de Lewis fica confinado ao planar trigonal classificação. Eles são diversos e reagem com Lewis Base para formar adutos. O ácido de Lewis afirma a característica termodinâmica de adução formação.
Os ácidos de Lewis podem ser ainda mais diferenciados com base na dureza e na suavidade. Dureza significa que eles são não polarizáveis.
Com base na dureza, ácidos: Boranos, cátions de metais alcalinos, H+
Baseado em Suavidade, Ácidos: Ni(0), Ag+
Alguns exemplos de Ácidos de Lewis Simples:
Os organoboranos e os trihaletos de boro são alguns dos ácidos de Lewis simples. Ilustração: BF3 + F− → BF4−
Às vezes, o Lewis Acid pode garantir duas Lewis Bases:
Exemplo: SiF4 + 2 F− → SiF62− (hexafluorosilicato)
Alguns exemplos de Ácidos Complexos de Lewis:
Às vezes, alguns dos compostos químicos requerem ativação adicional. Eles precisam disso antes de produzir o aduto ao reagir com Lewis Base.
- Normalmente, o Monomeric BH3 não existe e precisa de uma etapa de ativação. A formação de adutos de borano é devida à etapa de ativação da degradação do diborano. Ilustração: B2H6 + 2 H− → 2 BH4− Reação: [Mg(H2O)6]2+ + 6 NH3 → [Mg(NH3)6]2+ + 6 H2O
- Normalmente, os trihaletos de alumínio não podem existir na configuração do AIX3. Existe como um polímero e agrega e degrada por Bases.
Aplicação de Ácidos de Lewis:
- Alquilação de Friedel-Crafts
- Formação de íon carbônio que é tremendamente eletrofílico. Ilustração: RCl +AlCl3 → R+ + AlCl4−
O que é uma Base de Lewis?
A teoria ácido-base de Brønsted-Lowry afirma que sempre que um ácido e uma base respondem um ao outro, o ácido configura sua base conjugada. Já a Base troca um próton e configura seu ácido conjugado.
A Teoria de Lewis estabeleceu com base na estrutura eletrônica. A base de Lewis pode distribuir um conjunto de elétrons para H+ (próton), e sua base conjugada da teoria ácido-base de Brønsted-Lowry é formada pela perda de H+.
Então, olhando para a teoria ácido-base de Brønsted-Lowry e a Teoria de Lewis, uma base de Lewis também pode ser classificada como uma base de Brønsted-Lowry.
As Bases de Lewis são aminas convencionais (amônia), piridina e derivados, e alquilaminas. A Base de Lewis tem a órbita molecular ocupada mais alta, e eles afirmar a característica cinética da formação de adução.
As Bases de Lewis podem ser diferenciadas com base na dureza e na suavidade. Suavidade significa que eles são polarizáveis e maiores.
Bases rígidas: Água, Cloreto, Amônia, Aminas.
Bases macias: Monóxido de carbono, Tioéteres.
Aplicação das Bases de Lewis:
Os doadores de pares de elétrons que formam compostos por elementos de adaptação conclusivos são vistos como Bases de Lewis. Eles são até conhecidos como ligantes. Assim, a aplicação das bases de Lewis reside amplamente na formação de catalisadores metálicos.
Como as Bases de Lewis formam muitas ligações com os Ácidos de Lewis, elas se tornam multidentadas (agentes quelantes).
As empresas farmacêuticas dependem das bases quirais de Lewis, pois fornecem quiralidade em um catalisador. Essa propriedade facilita a formação de catálise assimétrica, importante para a produção de produtos farmacêuticos.
Principais diferenças entre ácido e base de Lewis
- Um ácido de Lewis adquire um conjunto de elétrons. Lewis Base distribui seu par de elétrons.
- O ácido de Lewis tem um núcleo rico em elétrons. A Base de Lewis corre em direção a átomos ou moléculas com carga positiva.
- O ácido de Lewis tem um conjunto deficiente de elétrons em suas camadas externas. Lewis Base tem um conjunto extra de elétrons livres do emaranhamento de ligações químicas.
- O ácido de Lewis não tem a órbita molecular ocupada mais alta. A órbita molecular de Lewis Bases é altamente concentrada.
- Um ácido de Lewis não é um ácido de Brønsted-Lowry. A Base de Brønsted-Lowry pode ser uma Base de Lewis.
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/cr60311a002
- https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/html/10.1055/s-2005-869831
Última atualização: 11 de junho de 2023
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Piyush Yadav passou os últimos 25 anos trabalhando como físico na comunidade local. Ele é um físico apaixonado por tornar a ciência mais acessível aos nossos leitores. Ele é bacharel em Ciências Naturais e pós-graduado em Ciências Ambientais. Você pode ler mais sobre ele em seu página bio.
A comparação detalhada de ácido e base de Lewis fornecida no artigo é bastante informativa e essencial para quem estuda ou trabalha na área de química.
As aplicações científicas dos ácidos e bases de Lewis em diversas reações químicas são verdadeiramente notáveis. O conhecimento destes conceitos abre novas possibilidades para pesquisadores e cientistas.
Devo dizer que a diferenciação entre ácido e base de Lewis apresentada aqui é bastante útil. Traz clareza ao tema e facilita a compreensão.
Esta teoria parece ser bastante complexa e difícil de compreender totalmente para a pessoa média. Pode ser necessário um extenso conhecimento em química para ser completamente compreendido.
Essa teoria foi um avanço e um grande avanço na compreensão das reações químicas e do comportamento de ácidos e bases. É bom ver como isso moldou a química moderna.
Com certeza, a química moderna deve muito a essas teorias. É fascinante pensar nisso.
É fascinante saber que o ácido e a base de Lewis desempenharam um papel vital nas reações químicas, como reações ácido-base e catálise. Esta é uma informação importante para o mundo da química.
Especialmente porque esta teoria se aplica a muitos aspectos de produtos químicos e compostos no mundo. As aplicações são ilimitadas.