無限の化学

ルイス酸と塩基分子

ルイス塩基は電子対ドナーであるのに対し、ルイス酸は電子対受容体です。

ルイス酸は電子対アクセプターとして定義されますが、ルイス塩基は電子対ドナーとして定義されます。この定義では、酸を電子対として定義する必要はありません。ルイスの定義では、H +自体がルイス酸であるため、プロトンを供与できる化合物です。これは、電子がない場合、H +が電子対を受け入れることができるためです。

したがって、ルイス塩基。は、ルイス酸に電子対を供与する任意の種です。「中和」反応は、電子が豊富な種（ルイス塩基）と電子が不足している種（ルイス塩基）の間に共有結合が形成される反応です。ルイス酸）。このため、ルイス塩基は求核試薬（文字通り「原子核の愛好家」）と呼ばれることが多く、ルイス酸は求電子試薬（「電子の愛好家」）と呼ばれることもあります。この定義は、私たちがすでに精通しているすべての酸塩基化学を網羅しているだけでなく、アレニウスまたはブレンステッド-ローリー酸塩基化学ではモデル化できない反応を説明しているため、便利です。ただし、ここでは、ルイスの定義を古典的な酸塩基中和にどのように適用するかを検討します。

ルイスの定義を古典的な酸塩基化学に適用する

NaOHとのよく知られた反応を検討します。 HCl：

\ text {NaOH}（\ text {aq}）+ \ text {HCl}（\ text {aq}）\ rightarrow \ text {NaCl}（\ text {aq}）+ \ text {H} _2 \ text {O}（\ text {l}）

これは、水と塩が形成される酸塩基中和反応として以前に説明しました。これはまだ完全に正しいですが、ルイスの定義はわずかに異なる視点から化学を説明しています。ルイス酸とルイス塩基を考慮する場合、関心のある唯一の実際の反応は正味イオン反応です：

\ text {OH} ^-（\ text {aq}）+ \ text {H} ^ +（\ text {aq}）\ rightarrow \ text {H} _2 \ text {O}（\ text {l}）

ルイスの定義では、水酸化物はルイス塩基として機能し、その電子対をH +に供与します。 。したがって、このバージョンの中和反応で私たちが興味を持っているのは、形成される塩ではなく、OH–とH +の間に形成されて水を形成する共有結合です。ルイス酸塩基反応の重要な特徴は、2つの反応種間のそのような共有結合の形成です。反応の最終生成物は、ルイス塩基のルイス酸への付加から形成されるため、付加物として知られています。

従来の酸塩基化学を超えて

酸を処理する-特定の物質ではなく電子対に関する塩基反応の場合、ルイスの定義は、酸塩基反応の他の定義に該当しない反応に適用できます。たとえば、銀カチオンは、次の反応で、ルイス塩基として動作するアンモニアに対してルイス酸として動作します。

\ text {Ag} ^ +（\ text {aq}）+ 2 \; \ text {NH} _3 \ rightarrow ^ +

この反応により、錯イオンであるジアンミン銀（I）が形成されます。ルイス酸塩基化学によって完全に記述されていますが、より伝統的なアレニウスおよびブレンステッド-ローリーの定義によれば分類できません。

有機化学への応用

有機化学では、有用です。求核剤はルイス塩基であり、求電子剤はルイス酸であることを理解するため。有機化学のほぼすべての反応は、ルイスの酸塩基プロセスと見なすことができます。