Кислота Льюїса

Кисло́та Лью́їса — це будь-яка хімічна сполука, яка веде себе як акцептор пари електронів з утворенням дативного зв'язку. Назва кислот Льюїса походить від хіміка Гілберта Нютона Льюїса, який вперше описав кислоти та основи, використовуючи теорію основ та кислот Льюїса у 1923 році. Зазвичай кислоти Льюїса мають тригональну планарну симетрію з вільною p-орбіталлю, як-от BR₃, де R - це органічний ліганд або галоген. Кислоти Льюїса використовують найнижчу незаповнену молекулярну орбіталь (lowest unoccupied molecular orbital або LUMO) для утворення хімічного зв'язку.

Теорія Льюїса розглядає, що кислоти Льюїса взаємодіють з основами шляхом успільнення пари електронів без зміни ступеню окиснення всіх компонентів хімічної реакції.

Кисло́та Лью́їса реагує з основою Льюїса з утворенням аддукту Льюїса. Тим часом, основа Льюїса — це будь-яка речовина, що є донором електронної пари кислоті Льюїса для утворення аддукту Льюїса. Наприклад, OH⁻ та NH₃ є основами Льюїса, тому що вони можуть бути донорами електронної пари. В аддукті кислота Льюїса та основа Льюїса ділять електронну пару, надану основою Льюїса.

Переважно, назви кислота Льюїса та основа Льюїса надаються речовинам у контексті окремої реакції. Наприклад, у реакції між Me₃B та NH₃, з утворенням Me₃BNH₃, Me₃B виконує роль кислоти Льюїса, а NH₃ — роль основи Льюїса. Me₃BNH₃ є аддуктом Льюїса.

Молекулярна частинка, що є акцептором електронної пари й з основами Льюїса дає аддукти Льюїса, зв'язок з якими утворюється за рахунок успільнення електронної пари основи, пр., BF₃, AlCl₃.

R₃B (кислота) + :NR₃ (основа) →R₃B^––N⁺R₃ (аддукт)

Нейтральні або класичні кислоти Льюїса

До таких кислот відносяться BCl₃, BF₃, AlCl₃, а також будь-які молекули з неповним електронним октетом.

Катіонні кислоти Льюїса

До таких кислот відносять катіони, які здатні виступати акцепторами пари електронів, наприклад Cu²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺. Катіони лужних металів Na⁺,K⁺, Li⁺ тощо, не можуть бути кислотами Льюїса, так як мають ступінь окиснення +1, що дає моживість прийняти лише 1 електрон.

Протон H⁺ як кислота Льюїса

Протон H⁺ може розглядатися як кислота Льїюса, оскільки має незаповнену s-орбатіталь, що здатна прийтняти електронну пару. Таким чином протон може виступати акцептором електронів в хімічній реакції.

Див. також

• Теорії кислот і основ
• Реакція Пищимуки
• Акцепторне число

Джерела

• Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — ISBN 978-966-335-206-0.