Lewis Asitleri ve Bazları

1923’te G. N. Lewis, asitlerin ve bazların bir çift elektronu kabul etme veya bağışlama ve bir koordinat kovalent bağ oluşturma yetenekleriyle tanımlandığı genelleştirilmiş bir asit-baz davranışı tanımı önerdi.

Bir koordinat kovalent bağ (veya ikili bağ), bağdaki atomlardan biri her iki bağ elektronunu da sağladığında oluşur. Örneğin, bir su molekülü bir hidronyum iyonu oluşturmak için bir hidrojen iyonu ile birleştiğinde bir koordinat kovalent bağ oluşur. Bir koordinat kovalent bağ, bir amonyak molekülü bir amonyum iyonu oluşturmak için bir hidrojen iyonu ile birleştiğinde de ortaya çıkar. Bu denklemlerin her ikisi de burada gösterilmektedir.

Koordinat kovalent bağların oluşumunu içeren reaksiyonlar, Lewis asit-baz kimyası olarak sınıflandırılır. Bağı oluşturan elektron çiftini veren türler bir Lewis bazıdır, elektron çiftini kabul eden türler bir Lewis asididir ve reaksiyonun ürünü bir Lewis asit-baz eklentisidir. Yukarıdaki iki örneğin gösterdiği gibi, Brønsted-Lowry asit-baz reaksiyonları, Lewis asidi reaksiyonlarının bir alt kategorisini, özellikle de asit türlerinin H⁺ olduğu reaksiyonları temsil eder. Diğer Lewis asitlerini ve bazlarını içeren birkaç örnek aşağıda açıklanmaktadır.

Bor triflorürdeki bor atomu, BF₃, valans kabuğunda yalnızca altı elektrona sahiptir. Tercih edilen sekizlinin dışında olan BF₃, çok iyi bir Lewis asididir ve birçok Lewis bazı ile reaksiyona girer; bir florür iyonu, bu reaksiyondaki Lewis bazıdır ve yalnız çiftlerinden birini verir:

Aşağıdaki reaksiyonda, Lewis bazları olan iki amonyak molekülünün her biri, bir gümüş iyonu olan Lewis asidine bir çift elektron bağışlar:

Metal olmayan oksitler Lewis asitleri gibi davranır ve oksit iyonları, Lewis bazları ile reaksiyona girerek oksianyonlar oluşturur:

Birçok Lewis asit-baz reaksiyonu, bir Lewis bazının başka bir Lewis bazının bir asit-baz eklentisinden başka bir Lewis bazının yerini aldığı veya bir Lewis asitinin başka bir Lewis asidinin yerini aldığı yer değiştirme reaksiyonlarıdır:

Başka bir Lewis asit-baz kimyası türü, ligand adı verilen iyonlar veya moleküllerle çevrili bir merkezi atom, tipik olarak bir geçiş metali katyonu içeren karmaşık bir iyonun (veya bir koordinasyon kompleksi) oluşumunu içerir. Bu ligandlar, H₂O veya NH₃ gibi nötr moleküller veya CN^– veya OH^– gibi iyonlar olabilir. Genellikle ligandlar, merkezi atoma bir çift elektron bağışlayarak Lewis bazları gibi davranırlar.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 15.2: Lewis Acids and Bases.