ルイス酸と塩基

周期表では、グループ13のすべての元素は3つの価電子を持っています。その結果、それらは三価化合物を形成し、その中心原子は電子の六重奏と空軌道を有する。

これらの電子不足化合物は、化学反応で他の種から電子を受け取ることにより、オクテットを達成します。

例えば、塩化アルミニウムは、窒素原子からの孤立電子対を受け入れることによってアンモニアと反応する。

これにより、電子対の受容体である塩化アルミニウムはルイス酸になり、電子対の供与体であるアンモニアはルイス塩基になります。

反対に帯電した2つの種が互いに引き合うと、電子対は塩基から酸に移動します。これにより、ルイス酸のオクテットが完成し、ルイス酸-塩基付加物が得られます。

次に、電子が不足している三フッ化ホウ素とアンモニアとの間の別のルイス酸-塩基反応について考えてみましょう。

三フッ化ホウ素の静電ポテンシャルマップは、ホウ素原子を中心とする有意な正電荷を示しています。

アンモニアの場合、窒素原子は、その非結合性電子対のために負の電荷を帯

びています。

反対の電荷により、三フッ化ホウ素とアンモニアが反応します。反応中、孤立電子対のアンモニアがホウ素の価電子殻を満たし、電子のオクテットを与えます。

付加物では、ホウ素は形式的な負電荷を運び、窒素は形式的な正電荷を運ぶため、化合物の正味電荷が保存されます。

次に、塩酸などのプロトン酸と塩基であるアンモニアとの間の反応を調べます。ブレンステッド・ローリーの定義によれば、HClはプロトンを供与する能力があるため、酸です。

HClは電子欠損化合物ではありませんが、アンモニアとの反応では、HClの水素原子は共有電子を塩素に失うと同時に、アンモニアから一対の電子を受け入れます。したがって、HClはルイス酸でもあります。