Lewis-emäs

Lewis-emäs on Gilbert Newton Lewisin teorian mukaan molekyylit tai ionit, jonka korkeimmalla miehitetyllä orbitaalilla (HOMO) on lokalisoitunut elektronipari. Elektronipari vuorovaikuttaa toisen molekyylin tyhjän orbitaalin kanssa ja muodostuu kovalenttinen sidos. 

Lewis-emäksinä voi toimia myös jotkin nukleofiiliset siirtymämetallit, metallit, sekä erilaiset karbeenit.

Lewis-teorian ja muiden teorioiden erot 

Ensimmäinen teoria happojen ja emästen kemiallisesta määrittelemisestä on Arrheniuksen teoria vuodelta 1884. Sen mukaan emäksiä ovat aineet, jotka lisäävät OH- -ionien pitoisuutta vesiliuoksessa. Ioniyhdisteet, joissa on OH- -ioni, kuten natriumhydroksidi, NaOH, ovat Arrhenius-emäksiä, koska ne hajoavat vedessä, minkä seurauksena syntyy OH- -ioneja. 

Brønsted–Lowryn teorian mukaan emäs ottaa vastaan vetyionin (H+), eli protonin. Lewisin teoria on laajempi kuin Bronsted-Lowryn tai Arrheniuksen teoriat ja Lewisin teoriassa emäksen määrittely ei perustu vain vetyioniin tai liuoksen OH- -ionien pitoisuuteen. 

Lewisin teoria määrittelee emäksen aineeksi, jolla on vapaa elektronipari, joka voidaan jakaa. Lewisin teorian avulla voidaan selittää myös niiden molekyylien toimintaa, joissa ei ole vetyionia. Molekyylien toiminta tarkoittaa esimerkiksi sitä, miten molekyyli reagoi tai muodostaa kemiallisia sidoksia toisten molekyylien kanssa. Usein vain niitä emäksiä, jotka ovat Lewisin teorian mukaisia, mutta eivät Bronsted-Lowryn tai Arrheniuksen teorian mukaisia, kutsutaan Lewisin emäksiksi. Esimerkiksi eetterit, kuten dietyylieetteri, on Lewisin emäs, koska sillä on kaksi vapaata elektroniparia keskellä sijaitsevassa hapessa, jotka se voi jakaa.

Orgaanisia Lewis-emäksiä 

Useat happea ja typpeä sisältävät orgaaniset yhdisteet ovat Lewisin emäksiä, koska niillä on vapaa elektronipari. Esimerkiksi alkoholit, eetterit, aldehydit, ketonit, esterit, amidi ja amiinit voivat toimia Lewis-emäksiä. Jos molekyylissä on useammalla atomilla vapaita elektronipareja, muodostuu vain se molekyyli, joka on vakain, eli jossa on vahvimmat sidokset.

Katso myös 
 Lewisin happo-emäs-teoria

Lähteet

Emäkset