AndreaObzerova/iStock/GettyImages

Ácidos e bases são conceitos familiares em química, mas o termo ácido de Lewis refere-se a uma classe distinta de reagentes. Embora a estrutura de Brønsted-Lowry se concentre na transferência de prótons, G.N. Lewis expandiu a definição para abranger qualquer reação onde pares de elétrons são trocados, incluindo assim processos não protônicos.

TL;DR

Os ácidos de Lewis aceitam pares de elétrons, enquanto as bases de Lewis os doam. Uma espécie com deficiência de elétrons ou com carga positiva normalmente funciona como um ácido de Lewis.

Em 1923, Lewis demonstrou este princípio usando um íon hidrogênio (H⁺) e o íon hidróxido (OH⁻). Enquanto a teoria de Brønsted-Lowry descreve OH⁻ aceitando um próton para formar água, Lewis via o íon hidrogênio como um aceptor de elétrons que forma uma ligação covalente com o par de elétrons do hidróxido.

Definição de ácido de Lewis

Um ácido de Lewis é qualquer espécie química capaz de formar uma ligação covalente aceitando um par de elétrons de outra espécie. Freqüentemente, esses ácidos possuem orbitais vazios que podem acomodar os elétrons que chegam.

Por outro lado, uma base de Lewis é uma espécie que doa um par de elétrons para formar uma ligação covalente. A relação entre ácidos e bases de Lewis é análoga ao clássico emparelhamento ácido-base, mas é definida pela transferência de pares de elétrons em vez da transferência de prótons.

Exemplos de ácidos de Lewis incluem cátions metálicos como Al³⁺ e Fe³⁺, cuja carga positiva atrai fortemente a densidade eletrônica.

Catalisadores de Ácido de Lewis

Um catalisador ácido de Lewis acelera uma reação química ao aceitar elétrons de um substrato, aumentando assim sua reatividade. É importante ressaltar que o próprio catalisador não é consumido na reação; é regenerado no final do ciclo catalítico.

AlCl₃ como um ácido de Lewis

AlCl₃ é um ácido de Lewis clássico. O alumínio tem 17 elétrons de valência, deixando um orbital p vazio que pode aceitar um par de elétrons. Esta capacidade de aceitação de elétrons permite que o AlCl₃ facilite inúmeras transformações orgânicas.

NH₃ (amônia) como base de Lewis

A amônia contém um par solitário de elétrons no nitrogênio, permitindo que ela doe esse par para uma espécie que aceita elétrons. Quando NH₃ reage com HCl em solução aquosa, o nitrogênio doa elétrons para H⁺, formando NH₄⁺.

Ambos os conceitos de Brønsted-Lowry e Lewis descrevem comportamento químico relacionado, mas de perspectivas diferentes - transferência de prótons versus transferência de pares de elétrons. A compreensão de ambas as estruturas fornece uma visão abrangente da química ácido-base.