軟硬酸堿理論.doc

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1、軟硬酸堿理論：將酸和堿根據(jù)性質(zhì)的不同各分為軟硬兩類的理論。簡介軟硬酸堿理論簡稱HSAB（Hard-Soft-Acid-Base）理論，是一種嘗試解釋酸堿反應(yīng)及其性質(zhì)的現(xiàn)代理論。它目前在化學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用，其中最重要的莫過于對配合物穩(wěn)定性的判別和其反應(yīng)機理的解釋。軟硬酸堿理論的基礎(chǔ)是酸堿電子論，即以電子對得失作為判定酸、堿的標(biāo)準(zhǔn)。[1]理論將酸和堿根據(jù)性質(zhì)的不同各分為軟硬兩類的理論。??thetheoryofhardandsoftacidsandbases概念：體積小，正電荷數(shù)高，可極化性低的中心原子稱作硬酸，體積大，正電荷數(shù)低，可極化性高的中心

2、原子稱作軟酸。將電負性高，極化性低難被氧化的配位原子稱為硬堿，反之為軟堿。硬酸和硬堿以庫侖力作為主要的作用力；軟酸和軟堿以共價鍵力作為主要的相互作用力。理論原理在軟硬酸堿理論中，酸、堿被分別歸為“硬”、“軟”兩種?！坝病笔侵改切┚哂休^高電荷密度、較小半徑的粒子（離子、原子、分子），即電荷密度與粒子半徑的比值較大?！败洝笔侵改切┚哂休^低電荷密度和較大半徑的粒子。“硬”粒子的極化性較低，但極性較大；“軟”粒子的極化性較高，但極性較小。　此理論的中心主旨是，在所有其他因素相同時，“軟”的酸與“軟”的堿反應(yīng)較快速，形成較強鍵結(jié)；而“硬”的酸與“硬”的堿反應(yīng)較快

3、速，形成較強鍵結(jié)?！〈篌w上來說，“硬親硬，軟親軟”生成的化合物較穩(wěn)定。[1]分類將酸和堿根據(jù)性質(zhì)不同分為軟硬兩類的理論。1963年由R.G.皮爾孫提出。1958年S.阿爾蘭德、J.查特和N.R.戴維斯根據(jù)某些配位原子易與Ag+、Hg2+、Pt2+配位；??軟硬酸堿理論另一些則易與Al3+、Ti4+配位，將金屬離子分為兩類。a類金屬離子包括堿金屬、堿土金屬Ti4+、Fe3+、Cr3+、H+；b類金屬離子包括Cu+、Ag+、Hg2+、Pt2+。皮爾孫在前人工作的基礎(chǔ)上提出以軟硬酸堿來區(qū)分金屬離子和配位原子：硬酸包括a類金屬離子（堿金屬、堿土金屬Ti4+、F

4、e3+、Cr3+、H+）硬堿包括F-、OH-、H2O、NH3、O2-、CH3COO-、PO43-、SO42-、CO32-、ClO4-、NO3-、ROH等軟酸包括b類金屬離子Cu2+、Ag+、Hg2+、Pt2+Au+;Cd2+;Pd2+、Hg2+及M0等軟堿包括I-、SCN-、CN-、CO、H-、S2O32-、C2H4、RS-、S2-等交界酸包括Fe2+、Co2+、Ni2+;Zn2+、Pb2+、Sn2+、Sb3+、Cr2+、Bi3+、Cu2+等，交界堿包括N3-、Br-、NO2-、N2、SO32-等表：軟硬酸堿分類反應(yīng)規(guī)律“硬酸優(yōu)先與硬堿結(jié)合，軟酸優(yōu)先與

5、軟堿結(jié)合這雖然是一條經(jīng)驗規(guī)律，但應(yīng)用頗廣：①取代反應(yīng)都傾向于形成硬-硬、軟-軟的化合物。②軟-軟、硬-硬化合物較為穩(wěn)定，軟-硬化合物不夠穩(wěn)定。③硬溶劑優(yōu)先溶解硬溶質(zhì)，軟溶劑優(yōu)先溶解軟溶質(zhì)，許多有機化合物不易溶于水，就是因為水是硬堿。④解釋催化作用。有機反應(yīng)中的弗里德-克雷夫茨反應(yīng)以無水氯化鋁（AlCl3）做催化劑，AlCl3是硬酸，與RCl中的硬堿Cl-結(jié)合而活化?！密浻菜釅A理論解釋為什么AgCl不溶于水，而AgF溶于水：鹵化銀中，Ag+是軟酸，與Cl-（交界堿

6、）、Br-、I-（軟堿）鍵合較水強，這些鹽溶解度就??；但Ag+與F-（硬堿）鍵合較水弱，AgF溶解度就大。用軟硬酸堿理論如何解釋硫酸中與-OH基相連的S是硬酸還是軟酸：1、中心S是+6價，正電荷越高，即硬酸。2、硫酸是一種很穩(wěn)定的酸，而硬硬結(jié)合或軟軟結(jié)合的產(chǎn)物一般都很穩(wěn)定。——————————————————————————————————————————————重要性主要用于討論金屬離子的配合物體系；預(yù)言反應(yīng)方向；預(yù)言配合物穩(wěn)定性；合理解釋Goldschmidt規(guī)則。缺點：暫無簡史將酸和堿根據(jù)性質(zhì)的不同各分為軟硬兩類的理論。1963年由R.G.皮爾孫

7、提出。本理論適用于說明多種化學(xué)現(xiàn)象，如酸堿反應(yīng)、金屬和配位體間的作用、配離子形成（見配位化學(xué)），共價鍵和離子鍵的形成等。1958年S.阿爾蘭德、J.查特和N.R.戴維斯根據(jù)某些配位原子易與Ag、Hg、Pt配位，而另一些配位原子易與Al、Ti等配位，將金屬離子和配位原子分成a??軟硬酸堿理論和b兩類。a類金屬離子包括堿金屬、堿土金屬、高氧化數(shù)的輕過渡元素Ti、Fe、Cr和H；b類金屬離子包括較重的、低氧化數(shù)的過渡元素Cu、Ag、Hg、Pt。a類金屬離子的特性隨氧化數(shù)升高而加強，它優(yōu)先與體積小、電負性大的原子結(jié)合；b類金屬離子形成化合物的穩(wěn)定性，因配位原子

8、的電負性增大而減弱：C≈S>I>Br>Cl>N>O>F此順序幾乎（不是全部）和a類金屬離子形成