Der Hauptunterschied zwischen Protonensäure und Lewis-Säure besteht darin, dass Protonensäuren Protonendonoren sind, während Lewis-Säuren Protonenakzeptoren sind.
Protonensäuren sind chemische Verbindungen, die in ihrer Lösung durch Abgabe eines Protons ein Proton oder ein Hydroniumion erzeugen können. Eine Lewis-Säure ist eine chemische Verbindung, die ein Elektronenpaar von einer elektronenspendenden chemischen Spezies aufnehmen kann.
Was ist Protonensäure?
Protonensäuren sind chemische Verbindungen, die durch Abgabe eines Protons ein Proton oder ein Hydroniumion erzeugen können. Diese Protonenfreisetzung erfolgt, weil diese Säuren ein Elektronenpaar vom OH-Ion in Wasser aufnehmen können, indem sie als Lewis-Säure wirken, aber selbst kein Hydroniumion oder Proton erzeugen können.
Abbildung 01: Wirkung von Protonen
Es gibt drei Haupttypen von Protonensäuren: Monoprotonen, Polyprotonen und Diprotonen. Monoprotische Säuren können ein Proton an die Lösung abgeben, während diprotische Säuren zwei Protonen abgeben können. Andererseits können mehrprotonige Säuren mehr als zwei Protonen freisetzen. Bei mehrprotonigen Säuren werden die Protonen in mehreren Schritten freigesetzt. Allerdings geht das erste Proton leichter aus der Säure verloren als das nächste Proton.
Was ist Lewis-Säure?
Eine Lewis-Säure ist eine chemische Verbindung, die ein Elektronenpaar von einer elektronenspendenden chemischen Spezies aufnehmen kann. Diese Art von saurer Verbindung enthält ein leeres Orbital, das ein Elektronenpaar von einer Lewis-Base aufnehmen kann und ein Lewis-Addukt bildet. Im Gegensatz dazu ist die Lewis-Base eine chemische Spezies mit einem gefüllten Orbital, das aus einem Elektronenpaar besteht. Dieses Elektronenpaar ist nicht an der Bindung beteiligt, kann aber mit Lewis-Säuren Dativbindungen bilden, um ein Lewis-Addukt zu bilden.
Abbildung 02: Bildung eines Lewis-Addukts
Typischerweise wird der Begriff Lewis-Säure nur bei trigonalen planaren chemischen Verbindungen verwendet, die ein leeres p-Orbital enth alten. Dort können wir sogar komplexe Verbindungen wie Et3Al2Cl3 als trigonale planare Verbindungen behandeln, die als Lewis-Säuren bezeichnet werden können. Neben der Bildung von Lewis-Addukten sind auch andere Reaktionen mit Lewis-Säuren als säurekatalysierte Reaktionen bekannt. Manchmal stoßen wir auf chemische Verbindungen wie H2O, die sowohl Lewis-Säure- als auch Lewis-Base-Eigenschaften haben. Denn diese Verbindungen können je nach chemischer Reaktion, an der sie beteiligt sind, Elektronenpaare abgeben oder aufnehmen.
Es gibt verschiedene Lewis-Säuren. Die einfachsten Lewis-Säuren neigen dazu, leicht und direkt mit Lewis-Basen zu reagieren. Die meisten gebräuchlichen Lewis-Säuren neigen dazu, vor der Bildung des Addukts eine chemische Reaktion einzugehen. Einige Beispiele für Lewis-Säuren umfassen Onium-Ionen wie Ammonium- und Hydronium-Ionen, Metallkationen wie Eisen(III)-Ionen, trigonale planare Spezies wie BF3, elektronenarme Pi-Systeme wie Enone usw. Die drei Haupttypen von Lewis-Säuren umfassen einfache Lewis-Säuren, komplexe Lewis-Säuren und H+-Lewis-Säure. Die häufigste Anwendung von Lewis-Säuren ist die Friedel-Crafts-Alkylierung.
Was ist der Unterschied zwischen Protonensäure und Lewis-Säure?
Wir können Protonensäuren von Lewis-Säuren durch die Wirkung der Protonenfreisetzung aus der Säureverbindung unterscheiden. Der Hauptunterschied zwischen Protonensäure und Lewis-Säure besteht darin, dass Protonensäuren Protonendonoren sind, während Lewis-Säuren Protonenakzeptoren sind.
Die folgende Infografik zeigt den Unterschied zwischen Protonensäure und Lewis-Säure in tabellarischer Form.
Zusammenfassung – Protonensäure vs. Lewis-Säure
Zusammenfassend unterscheiden sich Protonensäuren von Lewis-Säuren in Abhängigkeit von der Fähigkeit dieser Verbindungen, Protonen an die Lösung abzugeben. Der Hauptunterschied zwischen Protonensäure und Lewis-Säure besteht darin, dass Protonensäuren Protonendonoren sind, während Lewis-Säuren Protonenakzeptoren sind.
