Boundless Chemistry (Italiano)
Acido di Lewis e molecole di base
Le basi di Lewis sono donatori di coppie di elettroni, mentre gli acidi di Lewis sono accettori di coppie di elettroni.
Obiettivi di apprendimento
Riconoscere gli acidi e le basi di Lewis nelle reazioni chimiche.
Punti chiave
Punti chiave
- Un acido di Lewis è un accettore di coppie di elettroni; una base di Lewis è un donatore di coppie di elettroni.
- Alcune molecole possono agire sia come acidi di Lewis che come basi di Lewis; la differenza è specifica del contesto e varia in base alla reazione.
- Gli acidi e le basi di Lewis determinano la formazione di un addotto piuttosto che una semplice reazione di spostamento, come con gli acidi e le basi classici. Un esempio è HCl vs H +: HCl è un acido classico, ma non un acido di Lewis; H + è un acido di Lewis quando forma un addotto con una base di Lewis.
Termini chiave
- legame covalente: un legame chimico in cui due atomi sono collegati lun laltro condividendo due o più elettroni
- nucleofilo: letteralmente “amante dei nuclei”, le basi di Lewis sono spesso chiamate così perché cercano di donare le loro coppie di elettroni a specie povere di elettroni, come H +
Un acido di Lewis è definito come un accettore di coppie di elettroni, mentre una base di Lewis è un donatore di coppie di elettroni. In questa definizione, non è necessario definire un acido come un composto che è in grado di donare un protone, perché secondo la definizione di Lewis, H + stesso è lacido di Lewis; questo perché, senza elettroni, H + può accettare una coppia di elettroni.
Una base di Lewis, quindi, è qualsiasi specie che dona una coppia di elettroni a un acido di Lewis. La reazione di “neutralizzazione” è quella in cui si forma un legame covalente tra una specie ricca di elettroni (la base di Lewis) e una specie povera di elettroni (la Acido di Lewis). Per questo motivo, le basi di Lewis sono spesso chiamate nucleofili (letteralmente “amanti dei nuclei”) e gli acidi di Lewis sono talvolta chiamati elettrofili (“amanti degli elettroni”). Questa definizione è utile perché non solo copre tutta la chimica acido-base con cui siamo già familiari, ma descrive reazioni che non possono essere modellate dalla chimica acido-base di Arrhenius o Bronsted-Lowry. Per ora, tuttavia, considereremo come la definizione di Lewis si applica alla classica neutralizzazione acido-base.
Applicazione della definizione di Lewis alla chimica classica acido-base
Considera la reazione familiare di NaOH e HCl:
\ text {NaOH} (\ text {aq}) + \ text {HCl} (\ text {aq}) \ rightarrow \ text {NaCl} (\ text {aq}) + \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l})
Abbiamo precedentemente descritto questa come una reazione di neutralizzazione acido-base in cui si formano acqua e un sale. Questo è ancora del tutto corretto, ma la definizione di Lewis descrive la chimica da una prospettiva leggermente diversa. Quando si considerano gli acidi e le basi di Lewis, lunica vera reazione di interesse è la reazione ionica netta:
\ text {OH} ^ – (\ text {aq}) + \ text {H} ^ + (\ text {aq}) \ rightarrow \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l})
Secondo la definizione di Lewis, lidrossido agisce come base di Lewis, donando la sua coppia di elettroni a H + . Quindi, in questa versione della reazione di neutralizzazione, ciò che ci interessa non è il sale che si forma, ma il legame covalente che si forma tra OH– e H + per formare lacqua. Un segno distintivo significativo delle reazioni acido-base di Lewis è la formazione di un tale legame covalente tra le due specie che reagiscono. Il prodotto finale della reazione è noto come addotto, perché si forma dallaggiunta della base di Lewis allacido di Lewis.
Acidi e basi di Lewis: gli acidi di Lewis (BF3, superiore e H +, inferiore) reagiscono con le basi di Lewis (F–, superiore, NH3, inferiore) per formare prodotti noti come addotti. Si noti che la prima reazione non può essere descritta dalla chimica acido-base di Arrhenius o Bronsted-Lowry.
Al di là della chimica acido-base classica
Trattando lacido -Reazioni di base in termini di coppie di elettroni invece di sostanze specifiche, la definizione di Lewis può essere applicata a reazioni che non rientrano in altre definizioni di reazioni acido-base. Ad esempio, un catione dargento si comporta come un acido di Lewis rispetto allammoniaca, che si comporta come una base di Lewis, nella seguente reazione:
\ text {Ag} ^ + (\ text {aq}) + 2 \; \ text {NH} _3 \ rightarrow ^ +
Questa reazione porta alla formazione di diamminesilver (I), uno ione complesso; è perfettamente descritto dalla chimica acido-base di Lewis, ma non è classificabile secondo le definizioni più tradizionali di Arrhenius e Bronsted-Lowry.
Applicazione alla chimica organica
Nella chimica organica, è utile per capire che i nucleofili sono basi di Lewis e gli elettrofili sono acidi di Lewis. Quasi tutte le reazioni in chimica organica possono essere considerate processi acido-base di Lewis.
Cosa sono gli acidi e le basi ?: Questa lezione continua a descrivere gli acidi e le basi secondo la loro definizione.Per prima cosa esaminiamo la teoria di Bronsted-Lowry, quindi descriviamo gli acidi e le basi di Lewis secondo la teoria di Lewis.