La chimica sarebbe incompleta senza l'interazione tra gli acidi di Lewis e le basi di Lewis. La teoria dell'acido di Brønsted-Lowry ha plasmato la chimica. G.N. Lewis, nel 1923, suggerì che vi fosse un trasferimento di elettroni e non di protoni. Questa teoria ha aiutato i chimici a prevedere una gamma più ampia di reazioni tra acidi e basi.
Acido di Lewis vs Base
La differenza tra acido e base di Lewis è la capacità di contribuire o assumere elettroni. L'acido di Lewis è una divisione chimica. Ha un guscio elettronico vuoto ed è competente per acquisire un set di elettroni. Formano un legame covalente quando ottengono elettroni. D'altra parte, la base di Lewis è una divisione chimica che distribuisce la loro coppia solitaria di elettroni. La base Lewis ha un guscio elettronico completo. Hanno un set extra di un elettrone che non è impigliato in alcun legame.
Lewis Acid ha gusci vuoti ed esistono etichettati come elettrofili. È una specie attirata da un nucleo ricco di elettroni. Gli acidi di Lewis hanno un'energia inferiore in quanto hanno gusci vuoti. Per lo più tutti i cationi fanno parte della specie Lewis Acid. Se una molecola, uno ione o un atomo ha un insieme carente di ottetti di elettroni, si comportano come un acido di Lewis.
La base di Lewis ha gusci abbondanti ed esistono etichettati come nucleofili e hanno un livello di energia più elevato degli acidi di Lewis. Si precipitano a una carica positiva con il loro set solitario di un elettrone. Per lo più tutti gli anioni fanno parte della specie Lewis Base. Se una molecola, un atomo o uno ione ha un insieme Lone di un elettrone, si comportano come basi di Lewis.
Tabella di confronto tra acido di Lewis e base
| Parametri di confronto | acido di Lewis | Base Lewis |
| Energia | Le specie chimiche hanno un'energia inferiore. | L'energia chimica ha un'energia maggiore. |
| ioni | Per lo più tutti i cationi fanno parte della specie Lewis Acid. | Per lo più tutti gli anioni fanno parte della specie Lewis Base. |
| termine noto | elettrofilo | nucleofilo |
| Caratteristica | Mostra le caratteristiche termodinamiche durante la formazione degli addotti. | Mostra funzione cinetica. |
| Elettroni nel guscio esterno | Insieme carente di elettroni nei suoi gusci esterni | Set extra di elettroni liberi nei suoi gusci esterni. |
Cos'è un acido di Lewis?
All'inizio del 1916, Lewis propose che gli atomi venissero serrati insieme in una struttura chimica dalla distribuzione degli elettroni. Secondo Gilbert N. Lewis, l'acido può attrarre un insieme di elettroni da una seconda molecola e completare una forma stabile per uno dei suoi atomi.
Un acido di Lewis non è automaticamente un acido di Brønsted-Lowry. Quando viene donato un singolo elettrone da ciascun atomo, si parla di legame covalente. Quando uno e l'altro elettrone si avvicinano a uno degli atomi, si parla di legame coordinato.
L'acido di Lewis si limita alla classificazione planare trigonale. Sono diversi e reagiscono con la base di Lewis per modellare gli addotti. L'acido di Lewis afferma la caratteristica termodinamica della formazione di adduzione.
Gli acidi di Lewis possono essere ulteriormente distinti in base alla durezza e alla morbidezza. Durezza significa che non sono polarizzabili.
In base a durezza, acidi: Borani, cationi di metalli alcalini, H+
A base di Morbidezza, Acidi: Ni(0), Ag+
Alcuni esempi di semplici acidi di Lewis:
Gli organoborani e i trialogenuri di boro sono alcuni dei semplici acidi di Lewis. Illustrazione: BF3 + F− → BF4−
A volte l'acido di Lewis può garantire due basi di Lewis:
Esempio: SiF4 + 2 F− → SiF62− (esafluorosilicato)
Alcuni esempi di acidi di Lewis complessi:
A volte alcuni dei composti chimici richiedono un'ulteriore attivazione. Ne hanno bisogno prima di produrre l'addotto quando reagiscono con la base di Lewis.
Applicazione degli acidi di Lewis:
Cos'è una base di Lewis?
La teoria acido-base di Brønsted-Lowry afferma che ogni volta che un acido e una base rispondono tra loro, l'acido configura la sua base coniugata. La Base, invece, scambia un protone e configura il suo acido coniugato.
La teoria di Lewis ha stabilito sulla base della struttura elettronica. La base di Lewis può cedere un insieme di elettroni a H+ (protone) e la sua base coniugata della teoria acido-base di Brønsted-Lowry si forma perdendo H+. Quindi, guardando la teoria acido-base di Brønsted-Lowry e la teoria di Lewis, una base di Lewis può anche essere classificata come base di Brønsted-Lowry.
Le ammine convenzionali (ammoniaca), piridina e derivati, e le alchilammine sono basi di Lewis. La base di Lewis ha l'orbita molecolare più alta occupata e affermano la caratteristica cinetica della formazione dell'adduzione.
Le basi di Lewis possono essere ulteriormente distinte in base alla durezza e alla morbidezza. La morbidezza significa che sono polarizzabili e più grandi.
Basi dure: Acqua, Cloruro, Ammoniaca, Ammine.
Basi morbide: Monossido di carbonio, tioeteri.
Applicazione delle basi di Lewis:
I donatori di coppie di elettroni che modellano i composti mediante elementi di adattamento conclusivi vengono visti come basi di Lewis. Sono anche conosciuti come Ligandi. Quindi l'applicazione delle basi di Lewis risiede ampiamente nella formazione di catalizzatori metallici. Poiché le basi di Lewis formano molti legami con gli acidi di Lewis, diventano multidentate (agenti chelanti).
Le aziende farmaceutiche dipendono dalle basi chirali di Lewis, poiché distribuiscono la chiralità su un catalizzatore. Questa proprietà facilita la formazione di catalisi asimmetrica che è importante per la produzione di prodotti farmaceutici.
Principali differenze tra acido e base di Lewis
Conclusione
L'acido di Lewis accetta un insieme di elettroni e la base di Lewis emette elettroni. L'acido e la base di Arrhenius, l'acido e la base di Brønsted possono essere osservati come base di Lewis o acido di Lewis. La forza di una base di Lewis dipende dal fattore pKa. Se un acido coniugato ha un fattore pKa più alto, darà origine a una base più robusta.
Al giorno d'oggi, sono state sviluppate poche tecniche per prevedere l'acidità di Lewis. Sia l'acido che la base di Lewis sono specie chimiche che interagiscono tra loro per formare composti. Sono specie che reagiscono tra loro per formare addotti di Lewis. Il punto principale della reazione è lo sviluppo dell'addotto.
