Теория кислот и оснований Льюиса

Существуют, однако, реакции, которые по здравому смыслу должны относиться к кислотно-основным, но на самом деле не подпадают под определение Брёнстеда-Лоури. К ним относятся, например, взаимодействия:

СаО+SO₃ ®CaSO₄ NH₃+BF₃®NH₃BF₃

Для описания реакций подобного типа Г. Льюис (в 1923 г.) предложил новое определение кислот и оснований. Согласно его определению:

аммиак выступает в роли основания, а трифторид бора в роли кислоты. Определение основания, данное Льюисом, включает ос­нования Брёнстеда-Лоури. Такие кислоты Льюиса, как BF₃ и SO₃, не являются кислотами Брёнстеда-Лоури, а такие кислоты, как НС1, H₂SO₄ и СН₃СООН, не являются кислотами Льюиса.

Теория кислот и оснований Брёнстеда-Лоури позволяет коли­чественно определять их силу, что нельзя сказать о теории Льюи­са. Следует остановиться на электронной теории кислот и основа­ний, предложенной Г. Льюисом. Как было отмечено выше, согласно этой теории основанием является вещество, поставляю­щее пару электронов для образования химической связи, а кисло­той — вещество, принимающее электронную пару (см. выше).

Определение Г. Льюиса включает кислоты и те соединения, которые не содержат протонов, но удовлетворяют тем критери­ям, которые он сформулировал для характеристики кислот и оснований:

1. Взаимодействие кислот с основаниями происходит быстро.

2. Кислота или основание вытесняют более слабую кислоту или основание из соединений.

3. Кислоты и основания можно титровать одно другим в присут­ствии индикаторов.

4. Кислоты и основания являются хорошими катализаторами хи­мических реакций.

Примером кислотно-основного взаимодействия будут (по про­тонной теории):

Как видно из этих примеров, в некоторых случаях характе­ристики вещества по теории Льюиса и по протонной теории кис­лот и оснований совпадают (NH₃ и ОН^- — основания, Н₃О⁺ , НСl — кислоты). Вещества же, которые являются кислотами или осно­ваниями только по теории Льюиса, называются основаниями и кислотами Льюиса. Итак, BF₃ — кислота Льюиса.