Ácidos y Bases de Lewis

El modelo de Brønsted-Lowry define los ácidos y las bases en términos de protones, donde los ácidos son donantes de protones y las bases aceptores de protones. Por el contrario, el modelo de Lewis define los ácidos y las bases en términos de pares de electrones, donde los ácidos de Lewis son son aceptores de pares de electrones y las bases de Lewis son donantes de pares de electrones. En un ácido de Brønsted, como el ácido acético, el hidrógeno también puede actuar como un ácido de Lewis porque tiene un orbital vacío para aceptar electrones donados de una base, como el agua, que actúa como una base de Lewis.

La ventaja del modelo de Lewis es que permite a los científicos clasificar una mayor cantidad de compuestos como ácidos, incluidos los que no tienen protones ionizables. Por ejemplo, el trifluoruro de boro no se puede clasificar como ácido por el modelo de Brønsted-Lowry porque no contiene hidrógeno. Sin embargo, el trifluoruro de boro posee un octeto incompleto con un orbital vacío que puede aceptar un par de electrones de una base de Lewis, como el amoníaco y, por lo tanto, puede actuar como un ácido de Lewis.

El producto resultante formado por tales reacciones ácido-base de Lewis se denomina aducto ácido-basico de Lewis. Algunas moléculas, como el dióxido de carbono, pueden reorganizar sus electrones para actuar como un ácido de Lewis. Por ejemplo, en la reacción entre el agua y el dióxido de carbono, un par de electrones se mueve desde el enlace pi carbono-oxígeno hasta el oxígeno terminal del dióxido de carbono.

El orbital vacío resultante en el átomo de carbono le permite aceptar el par de electrones de una molécula de agua y actuar como un ácido de Lewis. A medida que la molécula de agua dona el par de electrones, actúa como una base de Lewis. En una reordenación adicional, se transfiere un protón del oxígeno del agua al oxígeno terminal del dióxido de carbono, lo que da como resultado la formación del aducto de ácido carbónico.

Los cationes metálicos pequeños, como el yoduro de aluminio o Al pueden volver a adquirir pares de electrones y actuar como ácidos de Lewis. Por ejemplo, el Al acepta pares solitarios de electrones del agua y forma iones de hexaacualuminio. Aquí, las moléculas de agua donan pares de electrones y actúan como una base de Lewis.