路易斯酸碱理论,以化学家G.N.刘易斯命名,旨在阐明两类化学物质——酸和碱——相互作用的方式。路易斯酸的定义是在化学反应中接受一对电子的物质,刘易斯碱是一种能提供一对电子的物质。虽然不是人们对酸和碱的最广泛的理...
路易斯酸碱理论,以化学家G.N.刘易斯命名,旨在阐明两类化学物质——酸和碱——相互作用的方式。路易斯酸的定义是在化学反应中接受一对电子的物质,刘易斯碱是一种能提供一对电子的物质。虽然不是人们对酸和碱的最广泛的理解,刘易斯的定义很宽泛,在研究许多不同类型的反应时很有用。
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科学家用烧杯将化学化合物结合在一起形成一个分子。每个原子都由带正电的原子核和一定数量的电子组成,带负电荷。电子以一系列的轨道或不同的能级围绕原子核旋转。如果一个原子缺少电子,或者换句话说,如果它的轨道上有空间可以填充,它可能会吸引另一个原子的电子,通过共享电子的化学键连接两种物质。路易斯碱是在这个过程中产生一对电子的化合物。键中的电子通常在两个原子之间不均匀地共享,所以碱可以有效地将它们"损失"给另一种化合物。刘易斯理论有助于解释某些化学反应发生的原因。例如,二氧化碳(CO2)与水(H2O)反应生成碳酸(H2CO3)。一个碳原子与两个氧原子结合生成二氧化碳,两个氢原子和一个氧原子生成水。在反应过程中,水的氧原子向二氧化碳的碳原子提供一对电子,在两个分子之间形成键。在这种情况下,水是路易斯基,因为二氧化碳是电子供体,二氧化碳接受电子进入它的结构,所以它就是路易斯酸上述反应不能用另一种流行的酸碱理论,即Bronsted-Lowry模型来描述,因为它不涉及质子转移。Bronsted-Lowry理论不同于Lewis理论,是基于质子捐赠的。在这个体系中,酸是一种能提供一种称为质子的正电荷粒子的化合物,当碱基是质子受体时。虽然这个模型在描述许多相互作用时很有用,但由于它的范围更广,有时更倾向于使用路易斯理论。根据电子轨道给予电子对的不同类型,路易斯碱通常是一种负离子,一种物质或化合物由于电子过多而携带负电荷。氨被认为是路易斯碱,水和某些有机化合物也是如此。