Echiche Lewis nke Acid-Base: Nghọta sara mbara na nke zuru oke
Pendahuluan
Isaac Newton kwuru otu oge na ya nwere ike ịhụ ihe karịrị site n'iguzo n'ubu ndị dike, na na kemistri, ọtụtụ n'ime ụkpụrụ ndị bụ isi anyị na-anabata taa dabere na ọrụ nke ndị ọkà mmụta sayensị mbụ. Otu n'ime mmepe ndị a dị mkpa bụ ozizi Lewis nke asịd na ntọala, nke Gilbert N. Lewis webatara na 1923. Ozizi a mere ka echiche nke asịd na ntọala dịkwuo mfe ma gbasaa, na-eme ka ha dịkwuo mfe nghọta na itinye ha n'ọrụ na kemistri nke oge a.
Dịka okwu mmalite, ka anyị leba anya na ozizi acid na ntọala ndị a tụrụ aro tupu Lewis. Nke mbụ, ozizi Arrhenius acid-base na-ekwu na acid bụ ngwakọta nke nwere ike ime ka njupụta nke ion hydrogen (H⁺) dịkwuo elu na mmiri, ebe ntọala bụ ngwakọta nke nwere ike ime ka njupụta nke ion hydroxide (OH⁻) dịkwuo elu. Mgbe e mesịrị, ndị ọkà mmụta sayensị nabatara ozizi Bronsted-Lowry acid-base, nke gbasaa nkọwa a site n'ikwu na acid bụ onye na-enye proton (H⁺) na ntọala bụ onye na-anabata proton. Agbanyeghị, nkọwa nke ozizi abụọ ahụ nwere oke, karịsịa mgbe anyị tụlere mmeghachi omume kemịkalụ nke na-agụnyeghị proton ma ọ bụ ion hydroxide kpọmkwem.
Nkọwa na Ụkpụrụ nke Acid na Bases Dịka Lewis si kwuo
Gilbert N. Lewis ghọtara ihe a na-anaghị eme nke ọma ma tụọ aro nkọwa zuru oke nke asịd na ntọala. Na ozizi ntọala Lewis, a na-akọwa asịd dị ka onye na-anabata elektrọn-pair, ebe ntọala bụ onye na-enye elektrọn-pair. Nkọwa a gafere ngwọta mmiri na mmeghachi omume metụtara protons, na-enye ohere maka nghọta sara mbara nke ụdị mmeghachi omume kemịkalụ dị iche iche.
Ihe atụ a ma ama nke ozizi a bụ mmeghachi omume dị n'etiti ammonia (NH3) na boric acid (BF3). N'okwu a, NH3 na-arụ ọrụ dị ka ntọala Lewis n'ihi na ọ na-enye ụzọ elektrọn na atọm nitrogen ya na atọm boron nke na-enweghị elektrọn na BF3, nke na-arụ ọrụ dị ka asịd Lewis. Njikọ dị n'etiti ụzọ elektrọn nke ntọala Lewis na onye na-anabata elektrọn nke asịd Lewis na-eme ka e nwee mgbagwoju anya adduct siri ike karị.
Akụkụ Ọzọ Dị Mkpa nke Lewis Theory
Otu n'ime uru nke ozizi Lewis bụ ikike ya ịkọwa mmeghachi omume nke ozizi Arrhenius ma ọ bụ Bronsted-Lowry na-apụghị ịkọwa. Nke a gụnyere mmeghachi omume ndị na-anaghị agụnye protons nke ọma. Dịka ọmụmaatụ, na mmeghachi omume kemistri dị iche iche nke organometallic na nhazi, enwere ike ịkọwa mmekọrịta dị n'etiti metal mgbanwe na ligands ngwa ngwa site na iji echiche nke Lewis acids na bases.
1. Echiche nke Orbital na Ụdị Mmekọrịta
Ihe dị mkpa na ozizi Lewis acid-base bụ nghọta nke orbitals na ụdị mmekọrịta dị n'etiti asịd na ntọala. Dịka ọmụmaatụ, d-orbitals nke metal mgbanwe na-arụkarị ọrụ na njikọ na ligands ndị na-arụ ọrụ dị ka ntọala Lewis. Mmekọrịta ndị a na-akwado nhazi nke mgbagwoju anya nhazi, nke dị mkpa na ọtụtụ ojiji kemịkalụ dịka catalysis homogeneous na kemistri supramolecular.
2. Ịkwụsi ike nke Adducts
Enwere ike inyocha nkwụsi ike nke mgbagwoju anya adduct nke e guzobere n'etiti Lewis acids na bases site na paramita dị iche iche dịka ndakọrịta geometric, ike mmekọrịta electrostatic, na polarity. Dịka ọmụmaatụ, ihe ndị dị ka njikọ elektrọn na nhazi atọ nke molekul nwere ike imetụta otú a ga-esi anabata ma ọ bụ nye onyinye nke electron pairs siri ike.
3. Ngwa na Catalysis
Ozizi Lewis acid-base na-arụkwa ọrụ dị oke mkpa na catalysis, ọkachasị na catalysis dị iche iche na nke otu ụdị acid-base. Ndị na-akpali mmeghachi omume na-eme ngwa ngwa site n'inye ụzọ ndị ọzọ nwere ike ime ka ihe dị ala. Ọtụtụ ihe na-akpali ígwè mgbanwe nwere ike ịrụ ọrụ dị ka Lewis acid iji mee ka ihe ndị dị n'okpuru ala rụọ ọrụ site na nnabata electron pair. Dịka ọmụmaatụ, na catalysis hydrogenation, ọla dị ka platinum ma ọ bụ palladium nwere ike ime ka njikọ na ịgbalite nke molekul hydrogen dị mfe.
Ntụnyere na Mmachi nke Lewis Theory
Ọ bụ ezie na ozizi Lewis acid-base na-enye mkpuchi sara mbara, ọ naghị edochi echiche Arrhenius na Bronsted-Lowry kpamkpam. Ozizi ọ bụla nwere ike na ojiji nke ya n'ịkọwa ụdị mmeghachi omume ụfọdụ. Dịka ọmụmaatụ, ozizi Arrhenius bara ezigbo uru n'ịghọta njirimara nke electrolytes na ngwọta mmiri, ebe ozizi Bronsted-Lowry na-emetụta mmeghachi omume acid-base na ihe mgbaze na-abụghị mmiri ma ọ bụ usoro gas.
Otu mmachi nke ozizi Lewis bụ na nkọwa ya nke asịd na ntọala dị oke ọnụ nke na mgbe ụfọdụ ọ na-esiri ike ịkọwa kpọmkwem n'ọnọdụ ụfọdụ na-enweghị enyemaka nke echiche kemịkalụ miri emi dị ka kemistri quantum ma ọ bụ nyocha spectroscopic. Ịkụzi na itinye ozizi Lewis n'ọrụ na-achọkarị ihe atụ doro anya na nyocha miri emi iji dị irè n'ezie.
Mmechi na Mmetụta
Ozizi Lewis acid-base na-eme ka nghọta anyị gbasara mmekọrịta kemịkalụ gbasaa site na nkọwa ndị ọzọ na-agbanwe agbanwe na ojiji sara mbara. Site n'ịkọwa asịd dị ka ndị na-anabata electron-pair na ntọala dị ka ndị na-enye electron-pair, ozizi ahụ na-emepe akụkụ ọhụrụ n'ịghọta ụdị mmeghachi omume kemịkalụ dị iche iche. Nke a gụnyere mmeghachi omume ndị na-anaghị agụnye ion hydrogen ma ọ bụ ion hydroxide kpọmkwem, dị ka mgbagwoju anya nhazi na mmeghachi omume catalytic na kemistri organometallic.
N'ozuzu, onyinye Gilbert N. Lewis nyere na ozizi a abụghị naanị na ọ mere ka ntọala nke kemistri sikwuo ike kamakwa ọ nyekwara ngwaọrụ bara uru maka nyocha sayensị ọzọ. Nghọta miri emi nke ozizi a na-enyere anyị aka ịghọta ihe ndị dị mgbagwoju anya na kemịkalụ ma na-eme ka ihe ọhụrụ dị ngwa n'ọhịa dịka ọgwụ, ihe sayensị, na teknụzụ ike. Ya mere, site n'ịghọta mkpa nke ozizi acid-base a dị, anyị nwere ike ịghọta ma tinye ya n'ọrụ n'ọtụtụ ọmụmụ na ngwa dị iche iche.
