Kas ir Lūisa bāze?

Īsā atbilde

Lūisa skābju un bāzu teorija, kas nosaukta ķīmiķa GN Lūisa vārdā, cenšas noskaidrot, kā divas ķīmisko vielu klases – skābes un bāzes – mijiedarbojas viena ar otru. Lūisa skābe ir definēta kā viela, kas ķīmiskā reakcijā pieņem elektronu pāri, savukārt Lūisa bāze ir viela, kas nodod elektronu pāri. Lai gan Lūisa definīcijas nav visplašāk mācītā izpratne par skābēm un bāzēm, tās ir plašas un noderīgas daudzu dažādu reakciju veidu pētīšanai.

Ķīmiskie savienojumi sastāv no atomiem, kas savienoti kopā, veidojot molekulu. Katrs no šiem atomiem sastāv no pozitīvi lādēta kodola un noteikta skaita elektronu, kuriem ir negatīvs lādiņš. Elektroni riņķo ap kodolu virknē orbitāļu vai dažādu enerģijas līmeņu.

Ja atomam trūkst elektronu vai, citiem vārdiem sakot, ja tā orbitālē ir vieta, ko aizpildīt, tas var piesaistīt elektronus no cita atoma, savienojot abas vielas, izmantojot ķīmisku saiti, kurā elektroni ir kopīgi. Lūisa bāze ir savienojums, kas šajā procesā ziedo elektronu pāri. Saites elektroni bieži ir nevienmērīgi sadalīti starp diviem atomiem, tāpēc bāze var tos efektīvi “zaudēt” citam savienojumam.

Lūisa teorija ir noderīga, lai izskaidrotu, kāpēc notiek noteiktas ķīmiskas reakcijas. Piemēram, oglekļa dioksīds (CO2) reaģē ar ūdeni (H2O), veidojot ogļskābi (H2CO3). Viens oglekļa atoms, kas saistīts ar diviem skābekļa atomiem, veido oglekļa dioksīdu, bet divi ūdeņraža atomi un viens skābekļa atoms veido ūdeni.

Reakcijas gaitā ūdens skābekļa atoms nodod elektronu pāri oglekļa dioksīda oglekļa atomam, veidojot saiti starp abām molekulām. Ūdens šajā situācijā ir Lūisa bāze, jo tas ir elektronu donors. Oglekļa dioksīds pieņem elektronus savā struktūrā, tāpēc tā ir Lūisa skābe.

Iepriekš minēto reakciju nevarēja aprakstīt ar citu populāru skābju un bāzu teoriju, Bronsteda-Lowry modeli, jo tā neietver protonu pārnesi. Bronsteda-Lowry teorija, atšķirībā no Lūisa teorijas, balstās uz protonu ziedošanu. Šajā sistēmā skābe ir savienojums, kas ziedo pozitīvi lādētu daļiņu, ko sauc par protonu, bet bāze ir protonu akceptors. Lai gan šis modelis ir noderīgs daudzu mijiedarbību aprakstīšanai, dažkārt priekšroka tiek dota Lūisa teorijai tās plašākas darbības jomas dēļ.

Lūisa bāzes tiek klasificētas dažādos veidos, pamatojoties uz to, kura elektronu orbitāle ziedo elektronu pāri. Bieži vien Lūisa bāze ir anjons – viela vai savienojums, kam ir negatīvs lādiņš elektronu pārpilnības dēļ. Amonjaks tiek uzskatīts par Lūisa bāzi, tāpat kā ūdens un daži organiskie savienojumi.

Īsā atbilde

Saistītie jautājumi