4. Теория Льюиса.

Дж. Льюисом (1923) была предложена более общая теория кислот и оснований, опирающаяся на строение внешних электронных оболочек атомов. По теории Льюиса кислотные и основные свойства соединений определяются их способностью принимать или отдавать пару электронов с образованием связи.

Кислотами Льюиса могут быть атом, молекула или катион, обладающие вакантной орбиталью и способные принимать пару электронов с образованием ковалентной связи. Примерами аогут служить галогениды элементов второй и третьей групп ПСЭ ( BF₃, AlCl₃, FeCl₃, ZnCl₂, катионы металлов, Н⁺. кислоты Льюиса в гетеролитических реакциях участвуют как электрофильные реагенты.

Основаниями Льюиса могут быть атом, молекула или анион, имеющие пару валентных электронов, которые они должны предоставить партнеру для образования ковалентной связи. Основания Льюиса представляют собой нуклеофильные реагенты. К ним относятся амины, спирты, простые эфиры, тиолы, тиоэфиры, соединения, содержащие π-связи или систему сопряженных π-связей.

Важным следствием теории Льюиса является то, что любое органическое соединение можно представить как кислотно-основной комплекс. Например, этилиодид можно рассматривать как комплекс, состоящий из этил-катиона С₂Н₅⁺ (кислота Льюиса) и иодид иона –I (основание Льюиса). Отсюда большинство реакций с этилиодидом можно классифицировать как обмен иодид-иона на другие основания Льюиса (ОН^-, СN^-, NH₂^-, H₃C-O^-) или как обмен этил-катиона на другие кислоты Льюиса (К^+, Н⁺ и др.).

Вопросы для самоконтроля

1. Современные представления о кислотах и основаниях.

2. Теория Бренстеда-Лоури. Сопряженные кислоты и основания.

3. Кислотные свойства органических соединений с водородосодержащими функциональными группами (спирты, фенолы, тиолы, карбоновые кислоты, амины).

4. Основные свойства органических соединений. π-основания и n-основания. Теория Льюиса.

5. Факторы, влияющие на реакционную способность кислот и оснований.

6. Объясните, какое из соединений проявляет более сильные кислотные свойства и почему?

а) CH₃ -SH, б) CH₃-NH₂, в) CH₃-OH.

7. Какая кислота является более сильной и почему?

а) СH₃COOH, б) Сl-CH₂COOH, в) Cl₂- CH – COOH.

8. Обьясните, почему анилин проявляет более слабые основные свойства, по сравнению с этилламином.

9. Напишите какая из реакций доказывает более сильные кислотные свойства фенола по сравнению со спиртами:

10. В качестве антидота при отравлении солями мышьяка был предложен 2,3-димеркаптопропанол. Объясните, чем определяется его большая кислотность в сравнении с пропантриолом.

Тесты для самостоятельной работы студентов Вариант 1

1. В реакцию с NaOH будет вступать:

2. Наиболее сильным основанием будет:

а) аминобензол; б) 1-амино-2-метилбензол;

в) 1-амино-2-нитробензол; г) 1-амино-2-гидроксибензол.

3. Кислотность пропантиола больше пропанола, т.к.:

а) электроотрицательность у кислорода больше чем у серы;

б) поляризуемость серы больше;

в) больше молекулярная масса;

г) лучшая растворимость

4. Согласно теории Бренстеда, кислотными свойствами обладают молекулы или ионы, способные:

а) отдавать протон; б) отдавать электрон;

в) принимать протон; г) принимать электрон.

5. Более основной характер диметиламина по сравнению с анилином доказывает реакция с:

а) HNO₂; б) CH₃Cl; в) HCl; г) H₂О