3.4. Теория кислот и оснований Льюиса. Мягкие и жёсткие кислоты и основания.

Одновременно с теорией Бренстеда и Лоури появилась теория Льюиса.

По Льюису кислота – это вещество, принимающее пару электронов; основание – вещество, отдающее её. При этом образуются ковалентные связи. Например,

ОН^‾ + Н⁺ ↔ НОН

4 NH₃ + Cu²⁺ ↔ [Cu(NH₃)₄]²⁺

ОН^‾ и NH₃ – основания, поскольку отдают электронные пары ионам Н⁺ и

Cu²⁺, которые в силу этого относятся к кислотам.

В класс кислот попадают молекулы, образованные атомами с незаполненной восьмиэлектронной оболочкой (BF₃ , SO₃), катионы-комплексообразователи (Fe²⁺ , Co²⁺), галогениды с ненасыщенными связями (TiCl₄), молекулы с двойными связями (CO₂ , SO₂). В класс оснований – молекулы, содержащие свободные электронные пары (NH₃ ,H₂O), анионы, органические соединения с двойными и тройными связями, ароматические соединения. Этот подход широко используется в органической химии («кислоты и основания Льюиса»).

С точки зрения аналитической химии теория оказалась слишком общей. Она не имеет количественного критерия оценки силы кислот и оснований, который мог бы служить основой для аналитических расчётов кислотно-основных равновесий.

Развитием теории Льюиса стала концепция жёстких и мягких кислот Пирсона, по которой при взаимодействии кислоты-акцептора пары электронов с основанием- донором пары электронов не обязательно получается ковалентная связь (могут возникать ионная и координационная связь). В круг кислотно-основных реакций включаются таким образом реакции комплексообразования.

Наиболее общей теорией кислот и оснований является теория Усановича, по которой кислотами считают вещества, отдающие катионы или принимающие анионы (или электроны), основаниями – вещества, отдающие анионы (или электроны) и принимающие катионы. Как видно, кислоты и основания Усановича включают кислоты и основания Льюиса, окислители и восстановители.

14