基本介紹
- 中文名：酸鹼電子論
- 外文名：The electronic theory of acid and alkali
- 也稱：廣義酸鹼理論
- 提出時間：1923年
電子酸鹼,路易斯酸的分類,路易斯鹼的分類,基本類型,理論不足,
電子酸鹼
該理論認為：凡是能夠接受外來電子對的分子、離子或原子團稱為路易斯酸（Lewis acid)，即電子對接受體，簡稱受體；凡是能夠給出電子對的分子、離子或原子團稱為路易斯鹼（Lewis base），即電子對給予體，簡稱給體。或者說：路易斯酸（Lewis acid)是指能作為電子對接受體（Electron pair acceptor）的原子，分子，離子或原子團；路易斯鹼（Lewis base)則指能作為電子對給予體（Electron pair donor）的原子，分子，離子或原子團；酸鹼反應是電子對接受體與電子對給予體之間形成配位共價鍵的反應.
路易斯酸的分類
1、 配位化合物中的金屬陽離子，例如[Fe(H2O)6]3+和[Cu(NH3）4]2+中的Fe3+離子和Cu2+離子.2、有些分子和離子的中心原子儘管滿足了8電子結構，仍可擴大其配位層以接納更多的電子對.如 SiF4 是個路易斯酸，可結合2個F–的電子對形成 [SiF6]2–.3、另一些分子和離子的中心原子也滿足8電子結構，但可通過價層電子重排接納更多的電子對.再如CO2能接受OH–離子中O 原子上的孤對電子4、某些閉合殼層分子可通過其反鍵分子軌道容納外來電子對.碘的丙酮溶液呈現特有的棕色，是因為I2分子反鍵軌道接納丙酮中氧原子的孤對電子形成配合物（CH3）2COI2.再如四氰基乙烯（TCNE）的π*軌道能接受一對孤對電子。
常見的Lewis酸：⒈正離子、金屬離子：鈉離子、烷基正離子、硝基正離子⒉受電子分子（缺電子化合物）：三氟化硼、三氯化鋁、三氧化硫、二氯卡賓⒊分子中的極性基團：羰基、氰基在有機化學中Lewis酸是親電試劑
路易斯鹼的分類
1、 陰離子2、具有孤對電子的中性分子如 NH3,H2O,CO2,CH3OH;3、含有碳-碳雙鍵的分子如CH2=CH2.Lewis鹼顯然包括所有Bronsted鹼，但Lewis酸與Bronsted酸不一致，如HCl,HNO3是Bronsted酸，但不是Lewis酸，而是酸鹼加合物.
常見的Lewis鹼：⒈負離子：鹵離子、氫氧根離子、烷氧基離子、烯烴、芳香化合物⒉帶有孤電子對的化合物：氨、胺、醇、醚、硫醇、二氧化碳在有機化學中Lewis鹼是親核試劑
注意： ⒈Lewis酸鹼電子理論中只有酸、鹼和酸鹼絡合物，沒有鹽的概念；⒉在酸鹼電子理論中，一種物質究竟屬於鹼，還是屬於酸，還是酸鹼配合物，應該在具體反應中確定。在反應中起酸作用的是酸，起鹼作用的是鹼，而不能脫離具體反應來辨認物質的酸鹼性。同一種物質，在不同的反應環境中，既可以做酸，也可以做鹼。⒊正離子一般起酸的作用，負離子一般起鹼的作用；AlCl3,SnCl2,FeCl3,BF3,SnCl4,BCl3,SbCl5等都是常見的Lewis酸；⒋這一理論的不足之處在於酸鹼的特徵不明顯
基本類型
根據酸鹼電子論，可把酸鹼反應分為以下四種類型：
1．酸鹼加合反應酸鹼反應是電子對接受體與電子對給予體之間形成配位共價鍵的反應如：Ag+ +2∶NH3 = [Ag(NH3）2]+
2．酸取代反應酸取代了酸鹼配合物中的酸，生成了新的酸鹼配合物，這種取代反應叫酸取代反應。如：Al(OH)3 + 3H+= Al3+ + 3H2O酸（H）取代了酸鹼配合物Al(OH）中的酸（Al），形成了新的酸鹼配合物H2O。又如：[CdI] + Hg = [HgI] + Cd酸（Hg）取代了酸鹼配合物[CdI]中的酸（Cd），形成了新的酸鹼配合物[HgI]。
3．鹼取代反應鹼取代了酸鹼配合物中的鹼，生成了新的酸鹼配合物，這種取代反應叫鹼取代反應。如：[Cu(NH3）2]2+ + 2OH-== Cu(OH)2↓ + 2NH3鹼（OH）取代了酸鹼配合物[Cu(NH)]中的鹼（NH），形成了新的酸鹼配合物 Cu(OH）。又如：[Ag(NH3）2]+ I ==AgI↓ + 2NH3鹼（I）取代了酸鹼配合物[Ag(NH3）2]中的鹼（NH3），形成了新的酸鹼配合物AgI。
4．雙取代反應兩種酸鹼配合物中的酸鹼互相交叉取代，生成兩種新的酸鹼配合物，這種取代反應稱為雙取代反應。如：BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4+ 2NaClCH3COOH + CH3OH = CH3COOCH3 + H2O也有化學家這樣分類：A + :B A—B 配位反應（即以上分類中的酸鹼加合反應）第一類反應叫配合物形成反應（Complex formation reaction），是最簡單的一類路易斯酸鹼反應，或是酸與鹼在惰性溶劑（Non-coordinating solvent）中發生的反應，或是反應物與溶劑本身的反應，或發生在氣相的反應：第二類反應叫置換反應（Displacement Reaction).或表示配合物中的鹼配位體被一個外來鹼置換，例如：A —B + :B A—B' +:B 取代反應（即以上分類中的酸取代反應和鹼取代反應）或表示配合物中的酸被一個外來酸置換，例如：[MnF6]2- + 2 SbF5 2 [SbF6]- + MnF4HS-(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + S2-(aq)[Cu(NH3）4]2+(aq) + 4 H2O(l)[Cu(H2O)4]2+(aq) + 4 NH3(g)第三類反應叫複分解反應（Metathesis Reaction），希臘語中的"Metathesis"意為"交換",所以複分解反應即配位體交換反應，又叫雙取代反應.例如：A —B + A'—B' A—B' + A'—B 複分解反應（即以上分類中的雙取代反應）(C2H5）3Si-I + AgBr（C2H5）3Si-Br + AgI
