路易斯酸碱理论

酸碱电子理论

路易斯酸碱理论（Lewis acids and bases），又称酸碱电子理论（也称广义酸碱理论），由美国物理化学家吉尔伯特·路易斯（Gilbert N.Lewis）提出。 1923年的酸碱质子理论大大扩展了酸碱范围并得到广泛应用，但它把酸仍然限制在含氢的物质上，而在酸碱质子理论提出的同年，吉尔伯特·路易斯提出了更广义的酸碱电子理论。

基本观点

酸碱电子理论认为：凡能接受电子对的物质（分子、离子或原子团）都称为酸，凡能给出电子对的物质（分子、离子或原子团）都称为碱。酸是电子对的受体，碱是电子对的给体，它们也称为路易斯酸和路易斯碱。酸碱反应的实质是碱提供电子对与酸形成配位键，反应产物称为酸碱配合物。

理论发展

布朗斯特酸碱理论概念的核心系于分子或离子间的质子转移，显然无法对不涉及质子转移，但却具有酸碱特征的反应做解释.这一不足在布朗斯特概念提出的同年由美国化学家路易斯提出的另一个更广的酸碱概念所弥补，但后者直到20世纪30年代才开始在化学界产生影响.

酸碱电子理论（the electronic theory of acid and alkali），也称广义酸碱理论、路易斯（lewis）酸碱理论，是1923年美国物理化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯（Lewis G N）提出的一种酸碱理论，它认为：凡是可以接受外来电子对的分子、基团或离子为酸；凡可以提供电子对的分子、离子或原子团为碱。这种理论包含的酸碱范围很广。

电子酸碱

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），即电子对接受体，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），即电子对给予体，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，离子或原子团；

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，离子或原子团；

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。

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。

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。

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，是因为分子反键轨道接纳丙酮中氧原子的孤对电子形成配合物。

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

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；

3、含有碳-碳双键的分子。

Lewis碱显然包括所有Bronsted碱，但Lewis酸与Bronsted酸不一致，如HCl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、氰、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、碱和酸碱加合物，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；

4、这一理论的不足之处在于酸碱的特征不明显。

理论不足

酸碱电子理论扩大了酸碱范围，可把酸碱概念用于许多有机反应和无溶剂反应。这是它的优点。它的缺点是这一理论包罗万象，使酸碱特征不明显，常见的配位反应，氧化还原反应都可以看作是酸碱反应。同时，如果选择不同的反应对象，酸或碱的强弱次序也可能不同，它对确定酸碱的相对强弱来说，没有统一的标度，对酸碱的反应方向难以判断。后来，皮尔逊提出的软硬酸碱理论弥补了这种理论的缺陷。

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