المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تربية الماشية في روسيا الفيدرالية
2024-11-06
تربية ماشية اللبن في البلاد الأفريقية
2024-11-06
تربية الماشية في جمهورية مصر العربية
2024-11-06
The structure of the tone-unit
2024-11-06
IIntonation The tone-unit
2024-11-06
Tones on other words
2024-11-06

الاخبار بالغيب من الاعجاز القرآني
8-10-2014
افعال المدح والذم
20-10-2014
Lift
15-5-2021
كلام في الملائكة
24-10-2014
الحموض البروتونية
8-4-2018
التعامل مع النقّاد في شركتك
2-5-2016

Acids and Bases: The Lewis Definition  
  
3687   02:01 صباحاً   date: 10-3-2016
Author : John McMurry
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : p50


Read More
Date: 12-7-2018 979
Date: 20-8-2019 738
Date: 20-10-2020 1384

Acids and Bases: The Lewis Definition

The Lewis definition of acids and bases is more encompassing than the Brønsted–Lowry definition because it’s not limited to substances that donate or accept just protons. A Lewis acid is a substance that accepts an electron pair, and a Lewis base is a substance that donates an electron pair. The donated electron pair is shared between the acid and the base in a covalent bond.

Lewis Acids and the Curved Arrow Formalism

The fact that a Lewis acid is able to accept an electron pair means that it must have either a vacant, low-energy orbital or a polar bond to hydrogen so that it can donate H+ (which has an empty 1s orbital). Thus, the Lewis definition of acidity includes many species in addition to H+. For example, various metal cations, such as Mg2+, are Lewis acids because they accept a pair of electrons when they form a bond to a base. We’ll also see in later chapters that certain metabolic reactions begin with an acid–base reaction between Mg2+ as a Lewis acid and an organic diphosphate or triphosphate ion as the Lewis base.

In the same way, compounds of group 3A elements, such as BF3 and AlCl3, are Lewis acids because they have unfilled valence orbitals and can accept electron pairs from Lewis bases, as shown in Figure1. Similarly, many transitionmetal compounds, such as TiCl4, FeCl3, ZnCl2, and SnCl4, are Lewis acids.

Figure 1. The reaction of boron trifluoride, a Lewis acid, with dimethyl ether, a Lewis base. The Lewis acid accepts a pair of electrons, and the Lewis base donates a pair of nonbonding electrons. Note how the movement of electrons from the Lewis base to the Lewis acid is indicated by a curved arrow. Note also how, in electrostatic potential maps, the boron becomes more negative (red) after reaction because it has gained electrons and the oxygen atom becomes more positive (blue) because it has donated electrons.

Look closely at the acid–base reaction in Figure 1, and note how it is shown. Dimethyl ether, the Lewis base, donates an electron pair to a vacant valence orbital of the boron atom in BF3, a Lewis acid.. A curved arrow always means that a pair of electrons moves from the atom at the tail of the arrow to the atom at the head of the arrow. We’ll use this curved-arrow notation throughout the remainder of this text to indicate electron flow during reactions. Some further examples of Lewis acids follow:

Lewis Bases

The Lewis definition of a base—a compound with a pair of nonbonding electrons that it can use to bond to a Lewis acid—is similar to the Brønsted–Lowry definition. Thus, H2O, with its two pairs of nonbonding electrons on oxygen, acts as a Lewis base by donating an electron pair to an H1 in forming the hydronium ion, H3O+.

In a more general sense, most oxygen- and nitrogen-containing organic compounds can act as Lewis bases because they have lone pairs of electrons. A divalent oxygen compound has two lone pairs of electrons, and a trivalent nitrogen compound has one lone pair. Note in the following examples that some compounds can act as both acids and bases, just as water can. Alcohols and carboxylic acids, for instance, act as acids when they donate an H+ but as bases when their oxygen atom accepts an H+.

Notice in the list of Lewis bases just given that some compounds, such as carboxylic acids, esters, and amides, have more than one atom with a lone pair of electrons and can therefore react at more than one site. Acetic acid, for example, can be protonated either on the doubly bonded oxygen atom or on the singly bonded oxygen atom. Reaction normally occurs only once in such instances, and the more stable of the two possible protonation products is formed. For acetic acid, protonation by reaction with sulfuric acid occurs on the doubly bonded oxygen because that product is stabilized by two resonance forms.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .