اسید اضافه

بر اساس تعریف لوویس و طبق نظریه های برونستد و آرنیوس تعداد مواد افزایش پیدا کرده

تعداد اسیدهای اضافه شده را میتوان به ۵ دسته تقسیم کرد:

۱- اتم ها یا مولکولهایی که هشت تایی ناقص داشته باشند. یعنی اتمهایی که یا ۳) پیوند (۶) (الکترون داده باشند یا کمتر از ۸ الکترون در مدار خود داشته باشند مانند BF3 که با سه پیوند کووالانسی ۶ الکترون را در خود جای داده است و هنوز جای دو الکترون یک اوربیتال در آن خالی است یا اتم که ۶ الکترون در لایه ظرفیت خود دارد اما به هشت تایی نرسیده است و هنوز یکی از اوربیتالهای آن خالی است.

BF3 + F

\= BFA

S + SO3 = S203

3+

۲- بسیاری از کاتیونهای ساده مانند Cu3 یا Feat اگرچه این مواد ذاتاً هشت تایی ناقص ندارند اما با توجه به

الکترونهایی که قبلا از دست داده و تبدیل به یون شده اند حالا اوربیتالی خالی برای پذیرش جفت الکترون باز دارند

Cu2+ + 4\:NH3 = Cu(NH3)

2+

Fe3+ + 6C = N; = Fe(N = C

۳- برخی از ترکیباب فلزی که در تشتکیل ترکیباتی مانند کربونیلها که از واکنش فلز با کربن مونواکسید) تولید می شوند نیز میتوانند نقش اسیدی داشته باشند

Ni + 4C = 0 = Ni(C = 0:4

۴- ترکیباتی که اتم مرکزی آنها توانایی گسترش لایه ظرفیتی خود را داشته باشد میتوانند نقش اسید لوویس را داشته باشند.بسیاری از دانشجویان بر این باورند که عنا صر ،واسطه زیر لایه 3d یا 4d را به عنوان آخرین زیرلایه پذیرفته اند. در صورتی که چنین نیست. وقتی اتمی در تناوب چهار از جدول تناوبی قرار دارد یعنی تمام زیرلایه های تناوب چهار را نیز دارا است (4d4s، 4 اما زیر لایه های 4f 4d آنها پر نشده است و آخرین زیرلایه ای که به صورت عادی در آنها پر میشود زیر لایه 3d است بنابراین این عناصر میتوانند علاوه بر پیوندهایی که در زیر لایه 3d خود برقرار می کنند در اوربیتالهای 4d و 4f نیز الکترون بپذیرند و تشکیل پیوند کووالانسی دهند این مسئله تنها برای عناصر واسطه صادق نیست بلکه برخی از نافلزاب نیز که زیر لایه آنها به 3p یا 4p ختم میشود میتوانند آن را گسترش داده و به 3d و 3d برسند

SnCl2 + 2C1SnCl

2-

SiFa + 2Cl- = SiCl

PFS + F = PC

همان طور که می بینید در دو واکنش نخست، لایه ظرفیت اتم مرکزی ) و ( از ۸ به ۱۲ الکترون گسترش یافته است؛ و در واکنش سوم لایه ظرفیتی P از ۱۰ به ۱۲ الکترون گسترش یافته است.

برخی از ترکیبات به علت داشتن یک یا چند پیوند دوگانه در مولکول خاصیت اسیدی دارند مثلا CO2، که دو پیوند با اتمهای اکسیژن دارد. حال اگر مولکولی مانند Cao که در ساختار آن الکترون ناپیوندی هم وجود دارد بخواهد با CO2 ترکیب شود کربن به عنوان اتم مرکزی باید اوربیتالی خالی داشته باشد لذا یکی از پیوند های دوگانه خود را تبدیل به یگانه کرده و الکترونهای آن را به اکسیژن میدهد بدین طریق یک اوربیتال خالی در کربن به وجود می آید. حال الکترونهای ناپیوندی اکسیژن کلسیم اکسید میتوانند وارد اوربیتال خالی کربن شوند و تشکیل پیوند داتیو دهند. به همین خاطر CO2 یکی از اسیدهای دسته لوؤیس شناخته می شود.

در اسید و باز لوؤیس این نکته را مدنظر قرار دهید که اگر در یک سامانه یک ترکیب اسید باز مانند ) اسید و C باز به همراه باز قوی تری وجود داشته باشد باز قوی تر میتواند جای باز ضعیف تر را بگیرد. به عنوان مثال:HCl + H2O = H30+ + Cl

در این واکنش 20 باز قوی تری نسبت به C محسوب میشود و به همین خاطر جای آن را گرفته است. چون باز قویتر جفت الکترون خود را وارد اوربیتال اسید در هسته ی آن کرده است آن را هسته دوست می نامیم و واکنشی که در آن یک باز قوی جایگزین یک باز ضعیف شود را واکنش هسته دوستی می نامیم.حال اگر اسیدی به جای اسید ضعیف تری با شرایط مشابه ،بنشیند چون اسید قوی تر تمایل بیشتری برای گرفتن الکترون دارد آن را الکترون دوست و واکنش آن را واکنش الکترون دوستی مینامیم. مانند واکنش زیر:

 COCl + AlCl3 = COCl + AlCI-