路易斯酸鹼理論

路易斯酸鹼理論（Lewis acids and bases），又稱酸鹼電子理論（也稱廣義酸鹼理論），由美國物理化學家吉爾伯特·路易斯（Gilbert N.Lewis）提出。 1923年的酸鹼質子理論大大擴展了酸鹼範圍並得到廣泛套用，但它把酸仍然限制在含氫的物質上，而在酸鹼質子理論提出的同年，吉爾伯特·路易斯提出了更廣義的酸鹼電子理論。

基本介紹

• 中文名：路易斯酸鹼理論 
• 外文名：Lewis acids and bases 
• 別名：酸鹼電子理論 
• 提出者：吉爾伯特·牛頓·路易斯 
• 提出時間：1923年 
• 套用學科：物理、化學 

基本觀點

酸鹼電子理論認為：凡能接受電子對的物質（分子、離子或原子團）都稱為酸，凡能給出電子對的物質（分子、離子或原子團）都稱為鹼。酸是電子對的受體，鹼是電子對的給體 ，它們也稱為路易斯酸和路易斯鹼。酸鹼反應的實質是鹼提供電子對與酸形成配位鍵， 反應產物稱為酸鹼配合物。

理論發展

布朗斯特酸鹼理論概念的核心繫於分子或離子間的質子轉移，顯然無法對不涉及質子轉移，但卻具有酸鹼特徵的反應做解釋.這一不足在布朗斯特概念提出的同年由美國化學家路易斯提出的另一個更廣的酸鹼概念所彌補，但後者直到20世紀30年代才開始在化學界產生影響.

lewis.G.N

酸鹼電子理論（the electronic theory of acid and alkali），也稱廣義酸鹼理論、路易斯（lewis）酸鹼理論，是1923年美國物理化學家吉爾伯特·牛頓·路易斯（Lewis G N）提出的一種酸鹼理論，它認為：凡是可以接受外來電子對的分子、基團或離子為酸；凡可以提供電子對的分子、離子或原子團為鹼。這種理論包含的酸鹼範圍很廣。

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。

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。

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。

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，是因為分子反鍵軌道接納丙酮中氧原子的孤對電子形成配合物。

常見的Lewis酸：

1、正離子、金屬離子：鈉離子、烷基正離子、硝基正離子

2、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

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；

3、含有碳-碳雙鍵的分子。

Lewis鹼顯然包括所有Bronsted鹼，但Lewis酸與Bronsted酸不一致，如HCl是Bronsted酸，但不是Lewis酸，而是酸鹼加合物。

常見的Lewis鹼：

1、負離子：鹵離子、氫氧根離子、烷氧基離子、烯烴、芳香化合物

2、帶有孤電子對的化合物：氨、氰、胺、醇、醚、硫醇、二氧化碳

在有機化學中Lewis鹼是親核試劑

注意：

1、Lewis酸鹼電子理論中只有酸、鹼和酸鹼加合物，沒有鹽的概念；

2、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；

3、正離子一般起酸的作用，負離子一般起鹼的作用；

4、這一理論的不足之處在於酸鹼的特徵不明顯。

理論不足

酸鹼電子理論擴大了酸鹼範圍，可把酸鹼概念用於許多有機反應和無溶劑反應。這是它的優點。它的缺點是這一理論包羅萬象，使酸鹼特徵不明顯，常見的配位反應，氧化還原反應都可以看作是酸鹼反應。同時，如果選擇不同的反應對象，酸或鹼的強弱次序也可能不同，它對確定酸鹼的相對強弱來說，沒有統一的標度，對酸鹼的反應方向難以判斷。後來，皮爾遜提出的軟硬酸鹼理論彌補了這種理論的缺陷。