Boundless Chemistry (Français)
Acide de Lewis et molécules de base
Les bases de Lewis sont des donneurs de paires délectrons, tandis que les acides de Lewis sont des accepteurs de paires délectrons.
Objectifs dapprentissage
Reconnaître les acides et bases de Lewis dans les réactions chimiques.
Points clés à retenir
Points clés
- Un acide de Lewis est un accepteur de paires délectrons; une base de Lewis est un donneur de paires délectrons.
- Certaines molécules peuvent agir comme des acides de Lewis ou des bases de Lewis; la différence est spécifique au contexte et varie en fonction de la réaction.
- Les acides et bases de Lewis entraînent la formation dun adduit plutôt quune simple réaction de déplacement, comme avec les acides et les bases classiques. Un exemple est HCl vs H +: HCl est un acide classique, mais pas un acide de Lewis; H + est un acide de Lewis lorsquil forme un adduit avec une base de Lewis.
Termes clés
- liaison covalente: une liaison chimique dans laquelle deux atomes sont connectés les uns aux autres en partageant deux électrons ou plus
- nucléophile: littéralement «amoureux des noyaux», les bases de Lewis sont souvent désignées comme cela parce quelles cherchent à donner leurs paires délectrons à des espèces pauvres en électrons, telles que H +
Un acide de Lewis est défini comme un accepteur de paires délectrons, alors quune base de Lewis est un donneur de paires délectrons. Selon cette définition, nous navons pas besoin de définir un acide comme un composé qui est capable de donner un proton, car selon la définition de Lewis, H + lui-même est lacide de Lewis; cest parce que, sans électrons, H + peut accepter une paire délectrons.
Une base de Lewis, donc, est toute espèce qui donne une paire délectrons à un acide de Lewis. La réaction de «neutralisation» est celle dans laquelle une liaison covalente se forme entre une espèce riche en électrons (la base de Lewis) et une espèce pauvre en électrons (la Acide de Lewis). Pour cette raison, les bases de Lewis sont souvent appelées nucléophiles (littéralement, «amoureux des noyaux»), et les acides de Lewis sont parfois appelés électrophiles («amoureux des électrons»). Cette définition est utile car elle couvre non seulement toute la chimie acide-base avec laquelle nous sommes déjà familiers, mais elle décrit des réactions qui ne peuvent pas être modélisées par la chimie acide-base dArrhenius ou de Bronsted-Lowry. Pour linstant cependant, nous examinerons comment la définition de Lewis sapplique à la neutralisation acide-base classique.
Application de la définition de Lewis à la chimie acide-base classique
Considérons la réaction familière du NaOH et HCl:
\ text {NaOH} (\ text {aq}) + \ text {HCl} (\ text {aq}) \ rightarrow \ text {NaCl} (\ text {aq}) + \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l})
Nous avons précédemment décrit cela comme une réaction de neutralisation acide-base dans laquelle de leau et un sel se forment. Cest encore tout à fait correct, mais la définition de Lewis décrit la chimie sous un angle légèrement différent. Lorsque lon considère les acides et les bases de Lewis, la seule vraie réaction intéressante est la réaction ionique nette:
\ text {OH} ^ – (\ text {aq}) + \ text {H} ^ + (\ text {aq}) \ rightarrow \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l})
Selon la définition de Lewis, lhydroxyde agit comme la base de Lewis, donnant sa paire délectrons à H + . Ainsi, dans cette version de la réaction de neutralisation, ce qui nous intéresse, ce nest pas le sel qui se forme, mais la liaison covalente qui se forme entre OH– et H + pour former de leau. Une caractéristique importante des réactions acide-base de Lewis est la formation dune telle liaison covalente entre les deux espèces en réaction. Le produit final de la réaction est appelé adduit, car il se forme à partir de laddition de la base de Lewis à lacide de Lewis.
Acides et bases de Lewis: les acides de Lewis (BF3, haut et H +, bas) réagissent avec les bases de Lewis (F–, haut, NH3, bas) pour former des produits appelés adduits. Notez que la première réaction ne peut pas être décrite par la chimie acide-base dArrhenius ou de Bronsted-Lowry.
Au-delà de la chimie acide-base classique
En traitant lacide -des réactions de base en termes de paires délectrons au lieu de substances spécifiques, la définition de Lewis peut sappliquer à des réactions qui ne relèvent pas dautres définitions des réactions acide-base. Par exemple, un cation argent se comporte comme un acide de Lewis vis-à-vis de lammoniac, qui se comporte comme une base de Lewis, dans la réaction suivante:
\ text {Ag} ^ + (\ text {aq}) + 2 \; \ text {NH} _3 \ rightarrow ^ +
Cette réaction aboutit à la formation de diamminesilver (I), un ion complexe; il est parfaitement décrit par la chimie acide-base de Lewis, mais est inclassable selon les définitions plus traditionnelles dArrhenius et de Bronsted-Lowry.
Application à la chimie organique
En chimie organique, cest utile pour comprendre que les nucléophiles sont des bases de Lewis et les électrophiles sont des acides de Lewis. Presque toutes les réactions en chimie organique peuvent être considérées comme des processus acide-base de Lewis.
Que sont les acides et les bases?: Cette leçon continue à décrire les acides et les bases selon leur définition.Nous examinons dabord la théorie de Bronsted-Lowry, puis décrivons les acides et bases de Lewis selon la théorie de Lewis.