Acidi e basi secondo Lewis

Acidi e basi secondo Lewis

La definizione più estensiva di acido e base è stata proposta da Lewis.

• Un acido di Lewis è una sostanza (elettrofila) in grado di accettare doppietti elettronici
• Una base di Lewis è una sostanza(nucleofila) in grado di  cedere doppietti elettronici

La reazione tra un acido di Lewis ed una base di Lewis forma un addotto o complesso

A     + B: → B:A

Acido Base Addotto (o complesso)

La reazione tra un base ed un acido di Lewis viene rappresentata con frecce curve che partono dal doppietto elettronico della base e vanno all'orbitale vuoto dell'acido.

E' possibile verificare che tutti gli acidi e le basi di Brønsted sono anche acidi e basi di Lewis. Ad esempio

• HCl + H₂O  → H₃O⁺ + Cl^-

• NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

Ma la reazione tra il trifluoruro di boro e l'ammoniaca può essere descritta come una reazione acido/base solo secondo Lewis.

• BF₃ + :NH₃ → BF₃:NH₃

Il trifloruro di boro è un acido di Lewis, mentre non è un acido di Brønsted.

La formazione dello ione idratato esaacquoalluminio [Al(H₂O)₆]³⁺ è un altro esempio di una reazione acido-base secondo Lewis. Il catione metallico Al³⁺ è un acido di Lewis, mentre le sei molecole di acqua che si legano ad esso sono basi di Lewis.

La definizione di Lewis consente di includere tra gli acidi un maggior numero di sostanze rispetto alla definizione di Brønsted. Sono acidi di Lewis i cationi metallici come Mg²⁺, i composti del gruppo 3A come BF₃ e AlCl₃ che presentano un orbitale vuoto ed in generale i composti dei metalli di transizione con un orbitale vuoto come TiCl₄, FeCl₃ eZnCl₂.