Теория Льюиса (Электронная Теория Кислот-Оснований)

Кислота- вещество, способное принять электронную пару с образованием ковалентной связи (акцептор неподелённой электронной пары, кислота Льюиса).

Основание- вещество, способное предоставить предоставить электронную пару для образования ковалентной связи (донор неподелённой электронной пары, основание Льюиса).

Взаимодействие кислоты с основанием сводится к перераспределению между ними электронных пар.

К примеру протон является кислотой, поскольку ему не хватает электронов и требуется электронная пара для образования устойчивой электронной оболочки.

Аммиак является основанием, так как на атоме азота имеется неподелённая электронная пара.

Схема взаимодействия аммика с протоном:

Сопоставление теорий кислот и оснований

Класс веществ	Определения кислот и оснований
	По Аррениусу	По Бренстеду-Лоури	По Льюису
Кислоты	Отдают Н+	Отдают Н+	Принимают НП*
Основания	Отдают ОН-	Принимают ОН-	Отдают НП*

*неподелённые пары электронов

Сила кислот и оснований По Аррениусу:

1). От чего зависит сила кислот и оснований по теории Аррениуса?

-Чем легче отщепляется протон от кислоты, тем она сильнее, тем больше катионов водорода находится в её растворе.

-Чем легче отщепляется гидроксил-анион от основания, тем оно сильнее, тем больше ионов OH^- в растворе основания.

2). От чего зависит способность кислоты отщеплять протоны, а основания гидроксил-анионы в полярных растворителях (например, воде)?

-Чем выше полярность связи ЭО-Н, тем легче отщепляются протоны, тем сильнее выражены кислотные свойства (для кислородсодержащих кислот).

Изменение кислотных свойств кислородсодержащих кислот элементов III периода ПС:

H₂Si⁺⁴O₃ → H₃P⁺⁵O₄ → H₂S⁺⁶O₄ → HCl⁺⁷O₄

В этом ряду слева направо изменяется электроотрицательность центрального атома (она возрастает), а также его высшая степень окисления. Вследствие этого увеличивается полярность связи ЭО-Н. А так как полярность этой связи возрастает, то и кислотные свойства усиливаются.

Изменение кислотных свойств кислородсодержащих кислот элементов главной подгруппы V группы ПС:

HN⁺⁵O₃ → H₃P⁺⁵O₄ → H₃As⁺⁵O₄ → H₃Sb⁺⁵O₄

В этом ряду слева направо уменьшается электроотрицательность центрального атома (высшая степень окисления постоянна). Следствием этого является ослабление кислотных свойств.

Изменение кислотных свойств водородных соединений элементов 2 периода ПС:

C^-4H₄ → N^-3H₃ → H₂O^-2 → HF^-1

В этом ряду увеличивается электроотрицательность элемента (Э) (его низшая степень окисления уменьшается). Вследствие этого возрастает полярность связи Э-Н, кислотные свойства усиливаются.

Изменение кислотных свойств водородных соединений элементов главной подгруппы IV группы:

HF → HCl → HBr → HI

В этом ряду электроотрицательность элемента (галогена) уменьшается, вследствие этого полярность связи также уменьшается, а так же должны ослабляться и кислотные свойства, но это не так! Преобладающую роль в этом случае играет не полярность связи Э-Н, а размер атома Э. В данном ряду радиус атома Э увеличивается, увеличивается длина связи Э-Н, её прочность при этом уменьшается, а следовательно усиливаются кислотные свойства!

Изменение кислотных свойств кислородсодержащих кислот одного и того же химического элемента:

HClO → HClO₂ → HClO₃ → HClO₄

В этом ряду изменяется число атомов кислорода, а так же степень окисления центрального атома (увеличивается).

Увеличение числа электроноакцепторных атомов кислорода приводит к увеличению полярности связи О-Н, а следовательно к усилению кислотных свойств.

-Чем выше полярность связи Ме-ОН, тем легче отщепляются гидроксил-анионы, тем сильнее основание.

Изменение основных свойств гидроксидов элементов главной подгруппы I группы ПС:

LiOH → NaOH → KOH → RbOH → CsOH → FrOH

В этом ряду электроотрицательность металла уменьшается, полярность связи Ме-ОН возрастает. Увеличивается так же и радиус атома металла и длина связи Ме-ОН. Эти факторы приводят к усилению основных свойств.

Изменение основных свойств гидроксидов элементов 3 периода ПС:

NaOH → Mg(OH)₂ → Al(OH)₃

В этом ряду электроотрицательность металла увеличивается, уменьшается полярность связи Ме-ОН, основные свойства ослабляются.

24