루이스 산 염기

1923년, G. N. Lewis는 한 쌍의 전자를 받아들이거나 기증하고 좌표 공유 결합을 형성하는 능력에 의해 산과 염기를 식별하는 산염 거동에 대한 일반화된 정의를 제안했습니다.

좌표 공유 결합(또는 다정채권)은 본드의 원자 중 하나가 두 결합 전자를 모두 제공할 때 발생합니다. 예를 들어, 좌표 공유 결합은 물 분자가 수소 이온과 결합하여 하이드로늄 이온을 형성할 때 발생합니다. 좌표 공유 결합은 암모니아 분자가 암모늄 이온을 형성하기 위해 수소 이온과 결합될 때도 생성됩니다. 이 두 방정식은 여기에 표시됩니다.

좌표 공유 결합의 형성과 관련된 반응은 루이스 산염 염기 화학으로 분류됩니다. 결합을 구성하는 전자 쌍을 기증하는 종은 루이스 기지이며, 전자 쌍을 받아들이는 종은 루이스 산이며, 반응의 생성물은 루이스 산 염기 선관이다. 위의 두 가지 예에서 알 수 있듯이, Brønsted-Lowry 산 염기 반응은 루이스 산 반응의 하위 범주를 나타내며, 특히 산종은 H⁺입니다. 다른 루이스 산과 기지를 관련시키는 몇몇 보기는 아래에 기술됩니다.

붕소 트리플루오라이드의 붕소 원자, BF_3,그 원자 껍질에 6 개의 전자가 있습니다. 선호하는 옥텟이 부족한 BF_3는 매우 좋은 루이스 산이며 많은 루이스 기지와 반응합니다. 불소 이온은 이 반응의 루이스 기지로, 외로운 쌍 중 하나를 기증합니다.

다음 반응에서, 두 암모니아 분자의 각, 루이스 기지, 은 이온에 전자의 쌍을 기부, 루이스 산:

비금속 산화물은 루이스 산으로 작용하고 옥시온, 루이스 베이스와 반응하여 옥시아온을 형성합니다.

많은 루이스 산염 염기 반응은 한 루이스 기지가 산염 기반 유도관에서 다른 루이스 기지를 대체하거나 루이스 산이 다른 루이스 산을 대체하는 변위 반응입니다.

루이스 산염 기저 화학의 또 다른 유형은 중앙 원자를 포함하는 복잡한 이온 (또는 조정 복합체)의 형성을 포함, 일반적으로 리간드라는 이온 또는 분자에 의해 둘러싸인 전이 금속 양이온. 이들 리간드들은_H2O 또는 NH_3,또는^CN과 같은 이온또는^OH–중성 분자일 수 있다. 종종 리간드는 루이스 기지역할을 하며, 한 쌍의 전자를 중앙 원자에 기증합니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 15.2: 루이스 산 및 기지에서 채택됩니다.