Acidi e basi sono termini comuni in chimica. Ma un acido Lewis è qualcosa di diverso. Alcune reazioni hanno le caratteristiche delle reazioni acido-base ma non corrispondono alla teoria della chimica acido-base avanzata dai chimici Brønsted e Lowry.
Invece, il chimico G.N. Lewis si rese conto che il concetto generale di reazioni acido-base potrebbe includere anche altri tipi di reazioni, comprese le reazioni di trasferimento di protoni. Continua a leggere per saperne di più su cosa siano gli acidi di Lewis e se determinate molecole sono acidi o basi di Lewis.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Lewis considera il trasferimento di elettroni invece di trasferimento di protoni per definire acidi e basi. Un acido di Lewis accetta una coppia di elettroni mentre una base di Lewis dona una coppia di elettroni. Un acido di Lewis è un accettore di elettroni. È tipicamente qualcosa di carente di elettroni o caricato positivamente.
Lewis fece i suoi esperimenti nel 1923 usando idrogeno (uno ione positivo) e idrossido (OH -, un anione). Secondo la teoria di Brønsted, lo ione idrossido accetta un protone per formare un legame covalente, risultante in acqua, H 20. Nella teoria di Lewis, lo ione idrogeno è il componente importante, poiché accetta elettroni da lo ione idrossido per formare il legame covalente. Secondo Lewis, un acido di Lewis è una specie chimica che può formare un legame covalente accettando una coppia di elettroni da un'altra specie chimica. Molte cose che non sono considerate acidi possono essere definite come acidi di Lewis se sono in grado di accettare elettroni. Gli acidi di Lewis sono spesso descritti come orbitali vuoti. Esiste anche una definizione della base di Lewis. Una base di Lewis è l'opposto, in quanto è definita come una specie che può formare un legame covalente donando una coppia di elettroni a un'altra specie. Cationi metallici come AL 3+ e FE 3+ sono acidi di Lewis. La carica positiva del catione di metallo attira gli elettroni. Un catalizzatore acido di Lewis è uno che funziona come tutti i catalizzatori. I catalizzatori aumentano il tasso di reazione chimica. Un catalizzatore di acido Lewis aumenta la reattività di un substrato accettando elettroni ma non è coinvolto nella reazione stessa. Un acido Lewis attira elettroni e ha orbitali vuoti dove gli elettroni attratti può andare. Con l'alluminio sono presenti in totale 17 elettroni di valenza. Dato che ha un insieme incompleto di elettroni, c'è spazio per un altro elettrone. Ciò significa che ALCl 3 è un acido di Lewis. AlCl 3 può accettare elettroni. NH 3, o ammoniaca, ha una sola coppia di elettroni. Può donare quegli elettroni a specie chimiche che accetteranno elettroni. Per questo motivo, NH 3 è una base di Lewis. Quando NH 3 è neutralizzato da HCL in acqua, NH 3 è il donatore di elettroni allo ione idrogeno. Il risultato è NH 4. I concetti di Lewis e Brønsted-Lowry descrivono cose simili, ma sono modi diversi di guardare alle reazioni chimiche. Mentre la spiegazione di Brønsted-Lowry è un modo rigoroso di definire la chimica acido-base, Lewis ci ha dato un'altra visione delle reazioni che possono anche essere descritte con una chimica simile.
Definizione di acido di Lewis
Che cos'è un catalizzatore acido di Lewis?
AlCl3 è un acido Lewis?
NH3 è un acido o base di Lewis?