酸、碱与离子平衡
路易斯酸碱理论
/ LOO-iss /
暂时把质子放在一边,想想是谁在分享什么。在路易斯的图景里,一个酸碱反应是一方递出一对电子、另一方伸手把它们接过来——就像一只手伸出一把钥匙,另一只手把它接住、建立起一段连接。这是一种更宽广、以电子为中心来看待酸碱的方式。
路易斯碱是电子对的给予者;路易斯酸是电子对的接受者。它们通过形成一个新键而结合,在这个键里,碱提供了被共享的两个电子。这个定义把以质子为基础的布朗斯特-劳里观点作为一个特例包含进来(质子不过是一种电子对接受者),但它伸得远得多:它涵盖了根本不涉及质子的反应,比如金属离子与氨结合。
路易斯理论之所以重要,是因为它把极其广泛的化学——催化、配离子的生成,以及大量有机反应机理——统一在「电子对共享」这一个简单的想法之下。代价是它太一般了,已经不再能整齐地对应到我们熟悉的 pH 尺度上;对于普通的水溶液,布朗斯特-劳里的质子观点通常是更实用的工具。
氨(NH3)会与三氟化硼(BF3)成键,尽管没有任何质子移动:氮把它的孤对电子送进硼的空位里。NH3 是路易斯碱,BF3 是路易斯酸。
路易斯酸碱=电子对接受者遇上电子对给予者;不需要质子。
三种定义是层层嵌套的:每一个布朗斯特-劳里酸碱反应也都是路易斯反应,但反过来不成立。选用仍能涵盖你这个反应的最窄的理论——水化学里通常用布朗斯特-劳里,当移动的是电子而非质子时则用路易斯。
又称
另见