Lewis酸碱理论

Lewis酸 如何比较BCl3、BF3、AlCl3、SiF4的酸性

SiF4不缺电子吧,应该最弱啊?!

其他应该是AlCl3 >BCl3> BF3

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电子酸碱的定义

　　该理论认为：

　　凡是能够接受外来电子对（的分子、离子或原子团称为路易斯酸(Lewis acid)，简称受体；

　　凡是能够给出电子对的分子、离子或原子团称为路易斯碱（Lewis base），简称给体。

　　或者说：

　　路易斯酸(Lewis acid)是指能作为电子对接受体(Electron pair acceptor)的原子,分子或离子;

　　路易斯碱(Lewis base)则指能作为电子对给予体(Electron pair donor)的原子,分子或离子;

　　酸碱反应是电子对接受体与电子对给予体之间形成配位共价键的反应.

　　

路易斯酸的分类

　　

　　1、 配位化合物中的金属阳离子,例如[Fe(H2O)6]3+和[Cu(NH3)4]2+中的Fe3+离子和Cu2+离子.

　　2、有些分子和离子的中心原子尽管满足了8电子结构,仍可扩大其配位层以接纳更多的电子对.如 SiF4 是个路易斯酸,可结合2个F–的电子对形成 [SiF6]2–.

　　3、另一些分子和离子的中心原子也满足8电子结构,但可通过价层电子重排接纳更多的电子对.再如CO2能接受OH–离子中O 原子上的孤对电子

　　4、某些闭合壳层分子可通过其反键分子轨道容纳外来电子对.碘的丙酮溶液呈现特有的棕色,是因为I2分子反键轨道接纳丙酮中氧原子的孤对电子形成配合物(CH3)2COI2.再如四氰基乙烯(TCNE)的π*轨道能接受一对孤对电子。

　　常见的Lewis酸：

　　1.正离子、金属离子：钠离子、烷基正离子、硝基正离子

　　2.受电子分子（缺电子化合物）：三氟化硼、三氯化铝、三氧化硫、二氯卡宾

　　3.分子中的极性基团：羰基、氰基

　　在有机化学中Lewis酸是亲电试剂

　　

路易斯碱的分类

　　1、 阴离子

　　2、具有孤对电子的中性分子如 NH3,H2O,CO2,CH3OH;

　　3、含有碳-碳双键的分子如CH2=CH2.

　　Lewis碱显然包括所有Bronsted碱,但Lewis酸与Bronsted酸不一致,如HCl,HNO3是Bronsted酸,但不是Lewis酸,而是酸碱加合物.

　　常见的Lewis碱：

　　1.负离子：卤离子、氢氧根离子、烷氧基离子、烯烃、芳香化合物

　　2.带有孤电子对的化合物：氨、胺、醇、醚、硫醇、二氧化碳

　　在有机化学中Lewis碱是亲核试剂

　　

　　

注意：

　　

　　1.Lewis酸碱电子理论中只有酸、碱和酸碱络合物，没有盐的概念；

　　2.在酸碱电子理论中，一种物质究竟属于碱，还是属于酸，还是酸碱配合物，应该在具体反应中确定。在反应中起酸作用的是酸，起碱作用的是碱，而不能脱离具体反应来辨认物质的酸碱性。同一种物质，在不同的反应环境中，既可以做

酸，也可以做碱。

　　3.正离子一般起酸的作用，负离子一般起碱的作用；AlCl3, SnCl2, FeCl3, BF3, SnCl4, BCl3, SbCl5等都是常见的Lewis酸；

　　4.这一理论的不足之处在于酸碱的特征不明显

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　1．酸碱加合反应 酸碱反应是电子对接受体与电子对给予体之间形成配位共价键的反应如：

　　Ag+ +2∶NH3 ＝ [Ag(NH3)2]+

　　2．酸取代反应 酸取代了酸碱配合物中的酸，生成了新的酸碱配合物，这种取代反应叫酸取代反应。

　　如： Al(OH)3 + 3H+＝ Al3+ + 3H2O

　　酸（H）取代了酸碱配合物Al(OH)中的酸(Al)，形成了新的酸碱配合物H2O。

　　又如： [CdI] + Hg ＝ [HgI] + Cd

　　酸(Hg)取代了酸碱配合物[CdI]中的酸( Cd)，形成了新的酸碱配合物[HgI]。

　　3．碱取代反应 碱取代了酸碱配合物中的碱，生成了新的酸碱配合物，这种取代反应叫碱取代反应。

　　如： [Cu(NH3)2]2+ + 2OH-== Cu(OH)2↓ + 4NH3

　　碱(OH)取代了酸碱配合物[Cu(NH)]中的碱(NH)，形成了新的酸碱配合物 Cu(OH)。

　　又如： [Ag(NH3)2]+ == I AgI↓ + 2NH3

　　碱(I)取代了酸碱配合物[Ag(NH3)2]中的碱(NH3)，形成了新的酸碱配合物AgI。

　　4．双取代反应 两种酸碱配合物中的酸碱互相交叉取代，生成两种新的酸碱配合物，这种取代反应称为双取代反应。

　　如： BaCl2 + Na2SO4 ＝ BaSO4+ 2NaCl

　　CH3COOH + CH3OH ＝ CH3COOCH3 + H2O

　　也有化学家这样分类：

　　A + :B A—B 配位反应（即以上分类中的酸碱加合反应）

　　第一类反应叫配合物形成反应(Complex formation reaction), 是最简单的一类路易斯酸碱反应,或是酸与碱在惰性溶剂(Non-coordinating solvent)中发生的反应,或是反应物与溶剂本身的反应,或发生在气相的反应:

　　第二类反应叫置换反应(Displacement Reaction).或表示配合物中的碱配位体被一个外来碱置换,例如:

　　A —B + :B A—B' +:B 取代反应（即以上分类中的酸取代反应和碱取代反应）

　　或表示配合物中的酸被一个外来酸置换,例如:

　　[MnF6]2- + 2 SbF5 2 [SbF6]- + MnF4

　　HS-(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + S2-(aq)

　　[Cu(NH3)4]2+(aq) + 4 H2O(l)

　　[Cu(H2O)4]2+(aq) + 4 NH3(g)

　　第三类反应叫复分解反应(Metathesis Reaction),希腊语中的"Metathesis"意为"交换",所以复分解反应即配位体交换反应,又叫双取代反应.例如:

　　A —B + A'—B' A—B' + A'—B 复分解反应（即以上分类中的双取代反应）

　　(C2H5)3Si-I + AgBr

　　(C2H5)3Si-Br + AgI