Acides et bases de Lewis

Le modèle de Brønsted-Lowry définit les acides et les bases en termes de protons, où les acides sont des donneurs de protons, et les bases sont des accepteurs de protons. En revanche, le modèle de Lewis définit les acides et les bases en termes de paires d'électrons, où les acides de Lewis sont accepteurs de paires d'électrons et bases de Lewis sont des donneurs de paires d'électrons. Dans un acide Brønsted, comme l'acide acétique, l'hydrogène peut également agir comme un acide de Lewis car il a une orbitale vide pour accepter les électrons donnés d'une base, comme l'eau, agissant comme une base de Lewis.

L'avantage du modèle de Lewis est qu'il permet aux scientifiques de classer un plus grand nombre de composés comme acides y compris ceux qui n'ont pas de protons ionisables. Par exemple, le trifluorure de bore ne peut pas être classé comme un acide par le modèle de Brønsted-Lowry car il ne contient pas d'hydrogène. Cependant, le trifluorure de bore possède un octet incomplet avec une orbitale vide qui peut accepter une paire électron à partir d'une base de Lewis, telle que l'ammoniac, Par conséquent, il peut agir comme un acide de Lewis.

Le produit résultant formé par ces réactions acide-base de Lewis est appelé un adduit acide-base de Lewis. Certaines molécules, comme le dioxyde de carbone, peuvent déplacer leurs électrons pour agir comme un acide de Lewis. Par exemple, dans la réaction entre l'eau et le dioxyde de carbon, une paire d'électrons se déplace de la liaison pi carbone-oxygène à l'oxygène terminal du dioxyde de carbone.

L'orbite vide résultante sur l'atome de carbone lui permet d'accepter la paire d'électrons d'une molécule d'eau et agissent comme un acide de Lewis. Comme la molécule d'eau donne la paire d'électrons, il agit comme une base de Lewis. Dans un réarrangement ultérieur, un proton est transféré de l'oxygène de l'eau à l'oxygène terminal du dioxyde de carbone, résultant en la formation du produit d'adduit de l'acide carbonique.

Des petits cations métalliques, comme Al peuvent réacquérir des paires d'électrons et agir comme des acides de Lewis. Par exemple, Al accepte les paires isolées d'électrons de l'eau et forme des ions hexaaquaaluminum. Ici, les molécules d'eau donnent des paires d'électrons et agissent comme une base de Lewis.