Ny Teorian'ny Asidra-Base an'i Lewis: Fahatakarana mivelatra kokoa sy ankapobeny kokoa
Pendahuan
Nilaza i Isaac Newton indray mandeha fa afaka mahita lavitra kokoa izy amin'ny fijoroana eo an-tsoroky ny goavambe, ary amin'ny simia, maro amin'ireo fitsipika fototra ekentsika ankehitriny no mifototra amin'ny asan'ireo mpahay siansa teo aloha. Ny iray amin'ireo fivoarana manan-danja ireo dia ny teoria Lewis momba ny asidra sy ny foto-kevitra, izay nampidirin'i Gilbert N. Lewis tamin'ny 1923. Io teoria io dia nanatsotra sy nanitatra ny foto-kevitra momba ny asidra sy ny foto-kevitra, ka nahatonga azy ireo ho mora kokoa ny mahatakatra sy mampihatra azy ireo amin'ny simia maoderina.
Ho fampidirana, andeha hojerentsika ireo teoria momba ny asidra sy ny fotony naroso talohan'i Lewis. Voalohany, ny teoria momba ny asidra-fotony Arrhenius dia milaza fa ny asidra dia fitambarana izay afaka mampitombo ny fifantohan'ny ion-hidrôzenina (H⁺) ao anaty vahaolana, raha ny fotony kosa dia fitambarana izay afaka mampitombo ny fifantohan'ny ion-hidrôksida (OH⁻). Tatỳ aoriana, ny vondrom-piarahamonina siantifika dia nanaiky ny teoria momba ny asidra-fotony Bronsted-Lowry, izay nanitatra io famaritana io tamin'ny filazana fa ny asidra dia mpanome prôtôna (H⁺) ary ny fotony dia mpandray prôtôna. Na izany aza, ny famaritana avy amin'ireo teoria roa ireo dia manana fetrany, indrindra rehefa mandinika ireo fihetsika simika izay tsy misy ifandraisany mivantana amin'ny prôtôna na ion-hidrôksida isika.
Famaritana sy Fitsipiky ny Asidra sy ny Bazy Araka an'i Lewis
Niaiky io lesoka io i Gilbert N. Lewis ary nanolotra famaritana ankapobeny kokoa momba ny asidra sy ny fotony. Ao amin'ny teôrian'ny asidra-fotony an'i Lewis, ny asidra dia faritana ho mpandray elektrôna-mpiara, raha ny fotony kosa dia mpanome elektrôna-mpiara. Mihoatra lavitra noho ny vahaolana anaty rano sy ny fihetsika misy prôtôna io famaritana io, ka ahafahana mahazo fahatakarana mivelatra kokoa momba ny karazana fihetsika simika isan-karazany.
Ohatra mahazatra amin'ity teoria ity ny fihetsika eo amin'ny amoniaka (NH3) sy ny asidra borika (BF3). Amin'ity tranga ity, ny NH3 dia miasa toy ny fototra Lewis satria manome mpivady elektrôna eo amin'ny atôma azota ao aminy ho an'ny atôma boron tsy ampy elektrôna ao amin'ny BF3, izay miasa toy ny asidra Lewis. Ny fifamatorana eo amin'ny mpivady elektrôna ao amin'ny fototra Lewis sy ny mpandray elektrôna ao amin'ny asidra Lewis dia miteraka fiforonan'ny fitambarana adduct marin-toerana kokoa.
Lafiny manan-danja iray hafa amin'ny Teoria Lewis
Ny iray amin'ireo tombony azo amin'ny teoria Lewis dia ny fahafahany manazava ireo fihetsika izay tsy azo hazavaina amin'ny teoria Arrhenius na Bronsted-Lowry. Tafiditra ao anatin'izany ireo fihetsika izay tsy misy ifandraisany mivantana amin'ny prôtôna. Ohatra, amin'ny fihetsika organometallika sy simia fandrindrana isan-karazany, ny fifandraisana misy eo amin'ny metaly tetezamita sy ny ligand dia azo hazavaina mora foana amin'ny fampiasana ny foto-kevitry ny asidra sy ny base Lewis.
1. Hevitra momba ny orbitaly sy ny karazana fifandraisana
Ny singa iray manan-danja amin'ny teoria momba ny asidra-base Lewis dia ny fahatakarana ny orbitals sy ny karazana fifandraisana misy eo amin'ny asidra sy ny base. Ny orbitals d amin'ny metaly tetezamita, ohatra, dia matetika mitana anjara toerana amin'ny fifamatorana amin'ny ligands izay miasa toy ny base Lewis. Ireo fifandraisana ireo no fototry ny fiforonan'ny complexes fandrindrana, izay tena ilaina amin'ny fampiharana simika maro toy ny catalysis homogeneous sy ny simia supramolecular.
2. Faharetan'ny Adducts
Azo dinihina amin'ny alalan'ny masontsivana isan-karazany toy ny fifanarahana ara-jeometrika, ny angovon'ny fifandraisana elektrostatika, ary ny polarité ny fahamarinan'ny fitambaran'ny elektrôna miforona eo amin'ny asidra sy ny base Lewis. Ohatra, ny toetra toy ny fifandraisan'ny elektrôna sy ny rafitra telo dimensions an'ny molekiola dia mety hisy fiantraikany amin'ny hamafin'ny fanekena na fanomezana ny mpivady elektrôna.
3. Fampiharana amin'ny Katalisisa
Ny teoria momba ny asidra-base Lewis dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny katalisisa, indrindra amin'ny katalisisa asidra-base heterogeneous sy homogeneous. Manafaingana ny fihetsehana ny katalista amin'ny alàlan'ny fanomezana lalana hafa miaraka amin'ny angovo fampahavitrihana ambany kokoa. Maro amin'ireo katalista metaly tetezamita no afaka miasa toy ny asidra Lewis mba hampavitrika ireo substrates amin'ny alàlan'ny fanekena ny mpivady elektrôna. Ohatra, amin'ny katalisisa hidrôzenina, ny metaly toy ny platinum na palladium dia afaka manamora ny fifamatorana sy ny fampahavitrihana ny molekiola hidrôzenina.
Fampitahana sy fetran'ny Teoria Lewis
Na dia manolotra fandrakofana mivelatra kokoa aza ny teoria asidra-base Lewis, dia tsy mahasolo tanteraka ny teoria Arrhenius sy Bronsted-Lowry izany. Samy manana ny tanjany sy ny fampiharana azy ny teoria tsirairay amin'ny fanazavana karazana fihetsika sasany. Ohatra, ny teoria Arrhenius dia tena ilaina amin'ny fahatakarana ny toetran'ny elektrolita ao anaty vahaolana anaty rano, raha toa kosa ny teoria Bronsted-Lowry dia azo ampiharina kokoa amin'ny fihetsika asidra-base ao anaty solvent tsy anaty rano na amin'ny dingana entona.
Ny iray amin'ireo fetran'ny teorian'i Lewis dia ny hoe ankapobeny loatra ny famaritana ny asidra sy ny fotony ka indraindray sarotra hazavaina mivantana amin'ny toe-javatra manokana raha tsy misy ny fanampian'ny foto-kevitra simika lalindalina kokoa toy ny simia kuantum na ny fanadihadiana spectroscopic. Ny fampianarana sy ny fampiharana ny teorian'i Lewis dia matetika mitaky ohatra mivaingana sy fanadihadiana lalina mba tena hahomby.
Famaranana sy fiantraikany
Manitatra ny fahatakarantsika ny fifandraisana simika ny teoria asidra-base Lewis amin'ny alalan'ny famaritana mora kokoa sy fampiharana mivelatra kokoa. Amin'ny famaritana ny asidra ho mpandray elektrôna sy ny base ho mpamatsy elektrôna, dia manokatra lafiny vaovao amin'ny fahatakarana karazana fihetsika simika isan-karazany ny teoria. Tafiditra ao anatin'izany ny fihetsika izay tsy misy ifandraisany mivantana amin'ny ion hidrôzenina na ion hidrôksida, toy ny fitambaran'ny fandrindrana sy ny fihetsika katalitika amin'ny simia organometallika.
Amin'ny ankapobeny, ny fandraisan'anjaran'i Gilbert N. Lewis tamin'ity teoria ity dia tsy vitan'ny hoe nanamafy ny fototry ny simia fa nanome fitaovana sarobidy ho an'ny fanadihadiana ara-tsiansa bebe kokoa ihany koa. Ny fahatakarana lalindalina kokoa an'ity teoria ity dia manampy antsika hahatakatra ireo trangan-javatra simika sarotra ary manafaingana ny fanavaozana amin'ny sehatra toy ny fanafody, fitaovana siantifika ary teknolojia angovo. Noho izany, amin'ny fahafantarana ny maha-zava-dehibe an'io teoria asidra-base io, dia afaka mankasitraka sy mampihatra izany amin'ny fandalinana sy fampiharana midadasika kokoa isika.
