무한 화학

루이스 산 및 염기 분자

루이스 염기는 전자쌍 공여체이고 루이스 산은 전자쌍 수용체입니다.

루이스 산은 전자쌍 수용체로 정의되는 반면 루이스 염기는 전자쌍 기증자로 정의됩니다.이 정의에서 산을 다음과 같이 정의 할 필요는 없습니다. 양성자를 기증 할 수있는 화합물입니다. 왜냐하면 Lewis 정의에서 H + 자체는 Lewis 산이기 때문입니다. 이것은 전자가 없으면 H +가 전자 쌍을 받아 들일 수 있기 때문입니다.

Lewis 염기, 따라서, “중화”반응은 전자가 풍부한 종 (루이스 염기)과 전자가 부족한 종 (루이스 염기) 사이에 공유 결합이 형성되는 반응입니다. 루이스 산). 이러한 이유로 루이스 염기는 종종 친핵체 (문자 그대로 “핵을 사랑하는 사람”)라고하며 루이스 산은 때때로 친전 자체 ( “전자를 사랑하는 사람”)라고합니다. 이 정의는 우리가 이미 익숙한 모든 산-염기 화학을 포함 할뿐만 아니라 Arrhenius 또는 Bronsted-Lowry 산-염기 화학으로 모델링 할 수없는 반응을 설명하기 때문에 유용합니다. 그러나 지금은 Lewis 정의가 고전적인 산-염기 중화에 어떻게 적용되는지 고려할 것입니다.

Lewis 정의를 고전적인 산-염기 화학에 적용

NaOH와 NaOH의 친숙한 반응을 고려하십시오. HCl :

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

이전에 물과 염이 형성되는 산-염기 중화 반응으로 설명했습니다. 이것은 여전히 완전히 정확하지만 Lewis 정의는 약간 다른 관점에서 화학을 설명합니다. 루이스 산과 염기를 고려할 때 관심있는 유일한 실제 반응은 순 이온 반응입니다.

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

루이스 정의에 따라 수산화물은 루이스 염기 역할을하여 전자쌍을 H +에 기증합니다. . 따라서이 버전의 중화 반응에서 우리가 관심을 갖는 것은 형성되는 염이 아니라 물을 형성하기 위해 OH-와 H + 사이에 형성되는 공유 결합입니다. 루이스 산-염기 반응의 중요한 특징은 두 반응 종 사이에 이러한 공유 결합이 형성된다는 것입니다. 반응의 최종 생성물은 루이스 산에 루이스 염기를 첨가하여 형성되기 때문에 부가 물이라고합니다.

고전적인 산 염기 화학을 넘어서

산 처리 특정 물질 대신 전자 쌍의 관점에서-염기 반응, 루이스 정의는 산-염기 반응의 다른 정의에 속하지 않는 반응에 적용될 수 있습니다. 예를 들어,은 양이온은 다음 반응에서 루이스 염기로 작용하는 암모니아에 대해 루이스 산으로 작용합니다.

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

이 반응은 복합 이온 인 diamminesilver (I)를 형성합니다. 이것은 Lewis 산-염기 화학에 의해 완벽하게 설명되지만 더 전통적인 Arrhenius 및 Bronsted-Lowry 정의에 따르면 분류 할 수 없습니다.

유기 화학에 적용

유기 화학에서 유용합니다. 친핵체는 루이스 염기이고 친전 자체는 루이스 산이라는 것을 이해합니다. 유기 화학의 거의 모든 반응은 루이스 산-염기 공정으로 간주 될 수 있습니다.