Ácido de Lewis: definición, teoría y ejemplos

Definición de un ácido de Lewis

Un ácido de Lewis es cualquier especie que pueda aceptar un par de electrones. Una base de Lewis es una especie que puede donar un par de electrones a un aceptor de electrones. El enlace formado en una reacción ácido / base de Lewis se denomina enlace covalente coordinado .

Antecedentes y teoría

Antes de profundizar en los detalles de la reacción ácido / base de Lewis, retrocedamos un poco, hasta llegar a la teoría ácido-base de Bronsted-Lowry . Esta teoría se centra en los ácidos y las bases que actúan como donantes y aceptores de protones. Sin embargo, esta teoría es muy restrictiva y, a veces, no explica adecuadamente las reacciones, como en sólidos y gases.

En 1923, GN Lewis propuso una teoría alternativa para describir ácidos y bases. Su teoría nos dio una explicación de los ácidos y las bases basada en la estructura y la unión. Mediante el uso de la definición de Lewis de ácidos y bases, los químicos ahora pueden predecir una variedad más amplia de reacciones ácido-base. La teoría de Lewis utilizó electrones en lugar de transferencia de protones y declaró específicamente que un ácido es una especie que acepta un par de electrones mientras que una base dona un par de electrones.

La reacción de un ácido de Lewis y una base de Lewis produce un enlace covalente coordinado. A menudo verá un enlace covalente coordinado que se muestra como una flecha en lugar de una línea en una estructura de Lewis. La flecha apunta del átomo donante al átomo aceptor.

Un enlace covalente coordinado es solo un tipo de enlace covalente en el que un reactivo da su par de electrones a otro reactivo. En este caso, la base de Lewis dona sus electrones al ácido de Lewis. El producto resultante de esta reacción se denomina compuesto de adición o, más comúnmente, aducto .

Ácidos de Lewis

Varias especies pueden actuar como ácidos de Lewis. Todos los cationes son ácidos de Lewis, ya que pueden aceptar electrones. Los ejemplos incluyen cobre (Cu2), hierro (Fe2 + y Fe3 +) e iones de hidrógeno (H +). Un átomo, ion o molécula con un octeto incompleto de electrones puede aceptar electrones. Los ejemplos incluyen trifluoruro de boro (BF3) y fluoruro de aluminio (AlF3).

Las moléculas donde el átomo central puede tener más de ocho electrones de capa de valencia (o un octeto expandido ) pueden ser aceptores de electrones. Los ejemplos incluyen tetrabromuro de silicio (SiBr4) y tetrafluoruro de silicio (SiF4). Moléculas que tienen múltiples enlaces entre dos átomos de diferentes electronegatividades. Los ejemplos incluyen dióxido de carbono (CO2) y dióxido de azufre (SO2).

Ejemplos de reacciones ácidas y básicas de Lewis

Hay muchas reacciones que involucran ácidos y bases de Lewis. Examine estos dos ejemplos. La flecha curva muestra la dirección en la que viajan los electrones. Se forma un nuevo vínculo. ¿Puedes identificar por qué cada ácido de Lewis puede aceptar electrones?

En la primera reacción, el trifluoruro de boro (BF3) puede aceptar un par de electrones porque el boro tiene un octeto incompleto (solo seis electrones). Recuerde, el boro es una de esas excepciones a la regla del octeto. El producto formado a partir de esta reacción es tetrafluoroborato (BF4). En la segunda reacción, el ion hidrógeno (H +) es un catión y puede aceptar un par de electrones del amoníaco (NH3). El producto formado es el ion amonio (NH4 +).

Los tipos importantes de moléculas formadas a partir de reacciones de ácido de Lewis / base de Lewis son iones complejos y compuestos de coordinación . Estos pueden tratarse juntos ya que se forman de la misma manera. La única diferencia entre ellos es que los iones complejos llevan una carga y los compuestos de coordinación no la llevan.

Los iones complejos y los compuestos de coordinación tienen un ión metálico en el centro con varias otras moléculas o iones que lo rodean. Los enlaces que unen estas moléculas o iones al ion central son enlaces covalentes coordinados. A veces, las moléculas de unión tienen más de un sitio de unión. Aquí, vemos que la molécula se ha adherido a través de dos átomos al centro metálico.

Resumen de la lección

Los ácidos de Lewis pueden aceptar un par de electrones de una base de Lewis . El enlace formado se llama enlace covalente coordinado . Los ejemplos de ácidos de Lewis incluyen cationes, moléculas con octetos incompletos y moléculas con octetos expandidos . Las moléculas importantes producidas por las reacciones del ácido de Lewis y la base de Lewis son iones complejos y compuestos de coordinación .

Ácido de Lewis: términos y definiciones

Los resultados del aprendizaje

Después de revisar la lección, debe tener la capacidad de:

• Explica qué son un ácido de Lewis y una base de Lewis.
• Describe el enlace formado en una reacción ácido / base de Lewis.
• Compare la teoría de Lewis con la teoría ácido-base de Bronsted-Lowry
• Reconocer ejemplos de ácidos de Lewis y reacciones ácido / base de Lewis

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