نظرية لويس

النظريات التي سبقت ارينيوس وبرونشتد في تفسير الحوامض والقواعد:
- يعد العالم روبرت بويل (1663) اول من وصف الاحماض وذلك بانها مواد تضفي اللون الاحمر على بعض الاصباغ النباتية مثل عباد الشمس.
- اعتقد العالم لافوازيه (1770-1780) بان الاوكسجين يدخل في تركيب كل الاحماض على اساس ان اكاسيد عناصر الكاربون والنتروجين والكبريت لها خواص الاحماض، وظل هذا الاعتقاد سائدا الى ان اوضح العالم دافى (1810) ان حامض الهيدروكلوريك لا يحتوي على اوكسجين وان كل الاحماض تحتوي على عنصر الهيدروجين.
- عام 1838 عرف العالم ليبك بان الاحماض مواد تحتوي على هيدروجين قابل للانحلال بالفلزات، ولما كانت القواعد الى ذلك الوقت تعرف بانها مواد تتعادل مع الاحماض لتعطي املاحا.
- اخيرا، جاءت نظرية التفكك الالكتروني من قبل العالمين اوستفالد وارهينيوس (1880-1890) والتي اوضحت ان ذرات الهيدروجين المسؤولة عن الخواص الحامضية هي فقط تلك التي تعطي ايونات هيدروجين (بروتونات H+) في المحلول، وقياسا عليه عرفت القواعد بانها المواد التي تعطي ايونات هيدروكسيد (OH-) في المحلول ومن ثم فان تعادل الاحماض مع القواعد ينتج ملحا وماء كما في التفاعل الاتي: H+ + OH- = H2O
- على النقيض من ذلك فان قواعد مثل الامونيا تتعادل مع الحوامض دون تكوين الماء وبالتالي قسمت الى قواعد مائية وهي التي تعطي ماء عند تعادلها مع الاحماض مثل KOH، والنوع الاخر سمي بالقواعد الغير مائية وهي التي تتعادل مع الاحماض بنزع ايونات الهيدروجين من الحامض دون تكوين الماء مثل الامينات كما في الامونيا NH3.
- كان للدراسات التي تناولت خواص المواد في المذيبات غير المائية وعلى طبيعة ايون الهيدروجين في المحاليل المختلفة، لها اثرها في توضيح قصور التعاريف السابقة في اعلاه للاحماض والقواعد

نظرية لويس 1923
• افترض لويس تعريفا لسلوك الحوامض والقواعد بدلالة منح واكتساب المزدوج الالكتروني , ويعتبر تعريف لويس من اكثر التعاريف استعمالا بسبب بساطته وتطبيقاته الواسعه خاصة في مجال الكيمياء العضويه
• الحامض : هو اي نوعيه ( جزيئه , آيون موجب , ذره متعادله ) تحتوي على اوربيتال فارغ في غلافها التكافؤي ولها القدره على اكتساب مزدوج الكتروني من نوعيه اخرى حامله له في غلافها الخارجي لتكوين آصره تناسقيه
• القاعده : هي اي نوعيه ( جزيئه , ايون سالب , ايون موجب , ذره متعادله ) تمتلك مزدوج الكتروني غير متآصر في الغلاف التكافؤي ولها القدره على منحه الى نوعيه اخرى حامله لاوربيتال فارغ في غلافها الخارجي لتكوين اصره تناسقيه
مميزات تعريف لويس للحوامض والقواعد:
• 1– شموله على تفاعلات لاتتكون فيها ايونات ولا يحدث فيها انتقال لايونات الهيدروجين او ايونات اخرى
• 2 – شموله على جميع التفاعلات التي تستلزم ايون الهيدروجين الموجب والسالب او ايون الاوكسيد او تداخلات المذيب وتكوين مركبات الاضافه والمركبات التناسقيه
• 3 – شموله على تفاعلات قد لاتحتاج المحلول لكي تحدث
• 4 – ان قواعد لويس لاتختلف عن قواعد برونشتد ولكن حوامض لويس تشمل جميع الفصائل التي تحتوي على اوربيتال فارغ في الغلاف التكافؤي اي تختلف عن حوامض برونشتد
تصنيف احماض لويس:
• : الكاتايونات البسيطه :
• ويشترط فيها ان تحتوي على اوربيتال فارغ في غلافها الخارجي وتزداد قوة الحامضيه بالعوامل الاتيه :
• 1 – بزيادة الشحنه الموجبه على الكاتايون
• 2 – في الدوره الواحده بزيادة شحنة النواة الموجبه
• 3 – بنقصان نصف قطر الكاتايون
• B : جزيئات ذات ذره مركزيه ناقصة العدد الثماني للالكترونات في الغلاف الخارجي لها (2s 2p ) :
• وتزداد قوة الحامضيه بالعوامل الاتيه :
• 1 – بزيادة شحنة نواة الذره المركزيه في الدوره الواحده
• 2 – بنقصان نصف قطر الذره المركزيه
• 3 – بزيادة السالبيه الكهربائيه للذرات المرتبطه بالذره المركزيه
• C : جزيئات ذات ذره مركزيه لها غلاف خارجي ذات العدد الثماني للالكترونات القابل للتمدد :
• حيث يمكن اضافة الكترونات اليه في اوربيتالات فارغه فيه لها الترتيب الالكتروني3s 3p 3d ) ) واعلى مثل :
• D : جزيئات قطبيه ذات مراكز حامضيه تحمل شحنه جزئيه موجبه :
• حيث يتوفر اوربيتال فارغ نتيجة ذلك الاستقطاب فيستوعب المزدوج الالكتروني للقاعده مكونا اصره تناسقيه وتعتمد قوة هذه التفاعلات على قوة القاعدة وشدة الاستقطاب للجزيئه الحامضيه
• E: ذرات يحتوي مدارها الخارجي على الكترونات يمكن ان تزدوج وتهيأ اوربيتال
• فارغ :
• تحتوي على اوربيتالات فارغه في الغلاف التكافؤي مثل الكبريت والحديد والنحاس
نظرية بيرسون للحوامض والقواعد:
• عرف بيرسون الحوامض والقواعد كما عرفها لويس ولكنه وضع قاعده لتفاعلاتها وهذه القاعده تخص استقرارية المركب الناتج من تفاعل الحامض مع القاعده حيث صنف الحوامض وكذلك القواعد الى soft و hard ووضع قاعدته التي تنص على :
• “ the soft base prefer to combine with the soft acid and the hard base prefer to combine with
the hard acid “
تشمل الحوامض الشديدة اوالعسرة hard آيونات الفلزات القلويه وآيونات فلزات الاتربه القلويه وآيونات العناصر الانتقاليه الخفيفه في حالة اكسدتها العاليه , في حين تشمل الحوامض اللينه او اليسرةsoft آيونات الفلزات في حالة اكسدتها الواطئه وآيونات الفلزات الانتقاليه الثقيله
القواعد الشديدة hard تكون فيها الذره الواهبه للمزدوج ذات سالبيه كهربائيه عاليه
القواعد اللينة soft تكون فيها الذره الواهبه للمزدوج ذات سالبيه كهربائيه متوسطة







تمتاز الايونات الفلزية صغيرة الحجم وذات الشحنه العالية بانها حوامض لويس شديدة والايونات الثقيلة وذات الشحنة الصغيرة بانها حوامض لويس معتدلة
نظرة مقارنة الى احماض برونشتد ولويس:
بصورة عامة، لا يوجد تعارض بين نظريتي برونشتد ولويس، الا انه يمكن ملاحظة ان احماض برونشتد تتكون نتيجة لاتحاد القاعدة مع البروتون (احد احماض لويس)، كما في احماض برونشتد : حامض الكبريتيك والهيدروكلوريك و الخليك والتي هي نواتج تعادل حامض لويس (البروتون) مع القاعدة السالبة الانيونية (Anion) المعنية، وبالتالي حسب مفهوم برونشتد تتحدد قوة قاعدة ما في مذيب معين بمدى قابليتها للاتحاد بالبروتونات، بينما حسب مفهوم لويس فتتحدد قوة قاعدة ما تبعا للحامض المستخدم كمقياس