酸、鹼與離子平衡
路易斯酸鹼理論
/ LOO-iss /
暫時把質子放在一邊,想想是誰在分享什麼。在路易斯的圖景裡,一個酸鹼反應是一方遞出一對電子、另一方伸手把它們接過來——就像一隻手伸出一把鑰匙,另一隻手把它接住、建立起一段連接。這是一種更寬廣、以電子為中心來看待酸鹼的方式。
路易斯鹼是電子對的給予者;路易斯酸是電子對的接受者。它們通過形成一個新鍵而結合,在這個鍵裡,鹼提供了被共享的兩個電子。這個定義把以質子為基礎的布忍斯特-勞里觀點作為一個特例包含進來(質子不過是一種電子對接受者),但它伸得遠得多:它涵蓋了根本不涉及質子的反應,比如金屬離子與氨結合。
路易斯理論之所以重要,是因為它把極其廣泛的化學——催化、配離子的生成,以及大量有機反應機理——統一在「電子對共享」這一個簡單的想法之下。代價是它太一般了,已經不再能整齊地對應到我們熟悉的 pH 尺度上;對於普通的水溶液,布忍斯特-勞里的質子觀點通常是更實用的工具。
氨(NH3)會與三氟化硼(BF3)成鍵,儘管沒有任何質子移動:氮把它的孤對電子送進硼的空位裡。NH3 是路易斯鹼,BF3 是路易斯酸。
路易斯酸鹼=電子對接受者遇上電子對給予者;不需要質子。
三種定義是層層嵌套的:每一個布忍斯特-勞里酸鹼反應也都是路易斯反應,但反過來不成立。選用仍能涵蓋你這個反應的最窄的理論——水化學裡通常用布忍斯特-勞里,當移動的是電子而非質子時則用路易斯。
又稱
另見