ルイス酸と塩基|化学

酸塩基反応のルイス理論では、ルイス酸と塩基がそれぞれ電子対の受容体と電子対の供与体であると説明されています。したがって、ルイス塩基は、配位共有結合からなる副生成物を形成する酸への電子のペアを示します。この生成物はルイス付加物として知られています。酸と塩基は化学の重要なトピックです。ルイスの酸/塩基テーマは、最も広く使用されている理論の 1 つであり、H+ および OH- イオンを超えて酸と塩基を定義します。学者以外にも、私たちは日常生活で酸と塩基のいくつかの使用に遭遇しました.そのため、トピックをよりよく理解するために、ルイス酸と塩基の研究資料を徹底的に調べてください。

ルイス酸

ルイス酸は空軌道を持つ化合物であり、ルイス塩基から電子対を受け取る可能性があります。「ルイス」は、三方晶系の平面構造と空の p 軌道を持つ化学種を表します。 BR3 はルイス酸のそのようなカテゴリの例です。 (ここで、R は有機置換基またはハロゲン化物であることができます)。水などの一部の化合物は、反応の種類に応じて電子対を供与および受容できるため、ルイス塩基と酸の両方として知られています。

ルイス酸の例

多くの反応には、ルイス酸と塩基が含まれます。電子対を獲得できるルイス酸の一般的な例は次のとおりです:-

Li+ や Mg2+ などの金属のカチオンは、水を配位子とする配位化合物を形成します。これらのアクア化合物は、電子対を受け取ることができ、ルイス酸として機能します。
CH3+ およびその他の三方晶平面種は、電子対を取るカルボカチオンを生成します。
ルイス酸は、アンチモン、ヒ素、リンの 15 族元素の五ハロゲン化物から作ることができます。
高酸化状態を表す d ブロック元素のカチオン
銅 (Cu)
水素 (H+) イオンとオニウムイオン (H3O+)

エノンなどの電子不足系は、上記の化学化合物に加えて、電子対のアクセプターとして機能します。

ルイス基地

ルイス塩基は電子対供与体です。電子対を供与して共有結合を形成する化合物です。この定義によれば、ルイス塩基は求核試薬です。塩基から酸性媒体への対電子の移動は、ルイス酸塩基反応を表します。上記の反応から、この電子対は酸に結合していないと結論付けることができます。非結合電子は、発生する緩やかな変化の一種です。電子が不足しているため、水素イオンは電子対を受け取ることができます。

最も一般的なルイス塩基は、アルキルアミン、アンモニア、およびその他のアミン基です。ルイス塩基は陰イオン性であり、親酸の pKa によって塩基の強度が決まります。ルイス塩基は、電子対を提供する能力を持つ電子豊富なエンティティであるため、求核剤として分類できます。ルイス酸は求電子試薬に分類されます。

ルイス塩基の例

上で読んだように、ルイス塩基は、電子を供与できる化合物または元素です。ルイス塩基の最も一般的な例は次のとおりです:-

ピリジンとその誘導体は、電子対を供与できます。したがって、ルイス塩基として分類されます。
テルル、硫黄、酸素、セレンなど、周期律表の 16 族に属する元素が -2 の酸化状態を示す化合物は、ルイス塩基として知られています。ケトンおよび水の化合物は、そのようなグループの例です。
電子対を持つ単純な陰イオンは、余分な電子を示すことでルイス塩基として機能します。硫酸陰イオン (SO42-) などの一部の複雑な陰イオンは、電子対を提供できます。これらの陰イオンの他の一般的な例は、H– と F– です。
エテン、ベンゼン、エチンなどのπ系も電子が豊富で、電子供与能力を示します。
弱ルイス酸は強共役ルイス塩基を持っています。それとは別に、電子対供与能力があるため、CH3– や OH– などの孤立電子対を持ついくつかの化学種は、ルイス塩基として分類されます。

ルイス塩基の一般的な例のいくつかは、

H2O
SbCl5
C2H2
私–
NH3
は–
CH3–
は–
Cl–
SO42-

ルイス酸と塩基の化学反応

酸 - 塩基反応のルイスの概念に関して言えば、塩基は電子対を提供することで知られていますが、酸はそれらの電子対を受け入れます。結果として、ルイス酸は、非結合対電子を受け入れる H+ イオンなどの任意の化合物である可能性があります。別の言い方をすれば、ルイス酸は電子対受容体です。一方、OH– のイオンは、非結合電子対に寄与するため、最良のルイス塩基となる可能性があります。したがって、ルイス塩基は電子対供与体です。

結論

上記のメモで、ルイス酸と塩基の定義、特性、用途、および例を調べました。ルイス酸と塩基は、それぞれ電子対受容体と電子対供与体です。その結果、ルイス塩基は 2 つの電子をルイス酸に移動することができ、配位共有結合を持つ生成物が生成されます。今後のIIT JEEまたはNEET試験の準備をしている場合は、概念をよりよく理解するために、ルイス酸と塩基に関するこれらの学習資料ノートを好むことができます.