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La ciencia, tal y como la conocemos ahora, es el resultado de años de estudio y de la construcción colectiva del conocimiento. En el campo concreto de la química, hay un aporte que ofrece explicaciones científicas de cómo los átomos se combinan para formar moléculas. Hablamos de la teoría de Lewis, que debe su nombre a Gilbert N. Lewis.
Esta teoría revolucionó la manera en que la ciencia visualiza los enlaces químicos y las interacciones atómicas. Así, la teoría de Lewis su atención en los electrones de valencia, que son los responsables directos de la formación de enlaces. Sobre este tema hablamos en el post. ¡Vamos a ello!
Gilbert N. Lewis fue un químico estadounidense que desarrolló la conocida teoría de Lewis del enlace químico, introducida en 1916. Esta teoría propone que los átomos se combinan compartiendo pares de electrones para alcanzar configuraciones electrónicas estables, similar a las de los gases nobles.
Además ¿has escuchado alguna vez el término enlace covalente? Pues fue Lewis quien acuñó este concepto, al igual que suya es la idea de llamar fotón a la menor unidad de energía radiante. Asimismo, este destacado químico hizo importantes aportaciones a la termodinámica, especialmente con su trabajo sobre las energías libres y la actividad de soluciones químicas.
La teoría de Lewis es una teoría de enlace químico que se centra en los electrones de valencia y su participación en la formación de enlaces entre átomos. Es fundamental para entender cómo se forman las moléculas y cómo interactúan entre sí. Los puntos clave de la teoría de Lewis son los siguientes:
Los diagramas de puntos de Lewis representan los electrones de valencia alrededor de los átomos como puntos.
Los pares de electrones se pueden mostrar como líneas (enlaces) entre átomos.
Los electrones no compartidos se muestran como puntos alrededor de un átomo.
Un enlace covalente se forma cuando dos átomos comparten uno o más pares de electrones.
La teoría de Lewis explica la formación de enlaces simples, dobles y triples según el número de pares de electrones compartidos.
Los átomos tienden a combinarse de manera que cada uno tenga ocho electrones en su capa de valencia, emulando la configuración electrónica de un gas noble.
Excepciones a esta regla incluyen moléculas con átomos que tienen menos de ocho electrones, por ejemplo, el berilio y el boro, y moléculas que pueden tener más de ocho electrones como son el fósforo y el azufre.
Un enlace coordinado ocurre cuando un átomo dona un par de electrones a otro átomo que necesita completar su octeto.
En el año 1923, Gilbert N. Lewis propuso una extensión específica de la teoría de Lewis, conocida como la teoría ácido-base de Lewis. Para ello, el químico amplió la comprensión de las reacciones ácido-base más allá de las definiciones tradicionales de Arrhenius y Brønsted-Lowry.
Esta teoría se basa en la transferencia de pares de electrones en lugar de protones y ofrece una perspectiva más generalizada y versátil de las interacciones químicas. Uno de los conceptos fundamentales que integra la teoría es el de ácido de Lewis. Se refiere a una especie química que puede aceptar un par de electrones. Los ácidos de Lewis son típicamente átomos o moléculas con orbitales vacíos que pueden acomodar pares de electrones adicionales.
Por otra parte, la base de Lewis es otra especie química, pero en este caso en lugar de aceptar un par de electrones, lo que hace es donarlos. Las bases de Lewis suelen ser átomos o moléculas con pares de electrones no compartidos que están disponibles para formar un enlace covalente con un ácido de Lewis.
De esta forma, la reacción general puede representarse como la suma del ácido Lewis con la base de Lewis, a lo que se obtiene el complejo ácido-base.
Si no eres una persona experta en química, puede ser que algunos de estos conceptos te parezcan ajenos o difíciles de entender. No obstante, lo cierto es que la aplicación de la teoría de Lewis y la teoría ácido-base puede observarse en la vida cotidiana. Estos son algunos ejemplos que lo demuestran:
Detergentes y jabones: estos productos funcionan mediante la interacción de moléculas que actúan como bases de Lewis, por ejemplo, iones de hidróxido, para eliminar la suciedad y las grasas, que pueden actuar como ácidos de Lewis.
Cocción: la cocción de alimentos implica muchas reacciones ácido-base. Por ejemplo, el uso de bicarbonato de sodio funciona como una base de Lewis en la repostería para que los pasteles suban al liberar dióxido de carbono cuando reacciona con un ácido.
Medicamentos: muchos medicamentos funcionan a través de reacciones ácido-base. Es el caso de los antiácidos, que son bases de Lewis (como el hidróxido de magnesio) y neutralizan el exceso de ácido en el estómago (ácido clorhídrico), aliviando la acidez estomacal.
Control de contaminantes: en la industria, las reacciones ácido-base se utilizan para controlar las emisiones de contaminantes. Los gases ácidos como el dióxido de azufre (SO₂) se neutralizan con bases como el hidróxido de sodio (NaOH) en los sistemas de tratamiento de gases de combustión.
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Liz Armas Pedraza
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