ルイス酸と塩基:
ルイス酸 電子ペア受容体として定義されます 。彼らは、電子のペアを受け入れることができる空の軌道を持っています。例は次のとおりです。
* 金属カチオン: al³⁺、fe³⁺、cu²⁺のように。
* トリフルオリドボロン(BF₃): ボロンは不完全なオクテットを持ち、電子のペアを容易に受け入れます。
* 二酸化炭素(CO₂): 炭素原子は部分的な正電荷を持ち、ルイスベースからの孤独なペアを受け入れることができます。
ルイスベース 電子ペアドナーとして定義されます 。それらは、電子不足種に寄付できる唯一の電子を持っています。例は次のとおりです。
* アンモニア(nh₃): 窒素には電子の唯一のペアがあります。
* 水(h₂o): 酸素には2つの孤立した電子ペアがあります。
* ヒドロキシドイオン(OH⁻): 酸素原子には、3つの孤立した電子ペアがあります。
* カルバニオン: 炭素原子に負電荷を持つ分子またはイオン。
覚えておくべきキーポイント:
* すべての酸と塩基がルイスの定義に適合するわけではありません: たとえば、HCLはブレンステッド低下酸ですが、電子ペアではなくプロトンを寄付するため、ルイス酸ではありません。
* ルイス酸塩基反応は水溶液に限定されません: それらは、さまざまな溶媒または気相でさえ発生する可能性があります。
* ルイス酸と塩基の概念は非常に広いです: 多くの有機反応を含む、幅広い化学反応を説明できます。
ここに簡単なアナロジーがあります:
ルイス酸を空の容器として、ルイスのベースを満たされた容器として想像してください。ルイス酸とルイスベースの間の反応には、満たされた容器から空の容器への内容物(電子ペア)の移動が含まれます。
ルイスの定義を理解するのに役立ちます:
* 多くの化合物の反応性を説明してください: 分子の電子受容および寄付特性を理解することで、化学反応のコースを予測できます。
* 反応の分類: ルイス酸と塩基を含む反応は、ルイス酸塩基反応として分類され、メカニズムと製品の理解に役立ちます。
* 新しい触媒と材料の設計: ルイス酸塩基相互作用の知識は、特定の特性を持つ新しい触媒と材料を設計するために使用できます。