第七章 硬软酸碱原理
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软硬酸碱理论(HSABprinciple)软硬酸碱理论(HSAB principle)软硬酸碱理论:将酸和碱根据性质的不同各分为软硬两类的理论。
the theory of hard and soft acids and bases概念:体积小,正电荷数高,可极化性低的中心原子称作硬酸,体积大,正电荷数低,可极化性高的中心原子称作软酸。
电负性高,极化性低难被氧化的配位原子称为硬碱,电负性低,可极化性高易被氧化的配位原子为软碱。
将酸和碱根据性质不同分为软硬两类的理论。
1963年由R.G. 皮尔孙提出。
1958 年S.阿尔兰德、J.查特和N.R.戴维斯根据某些配位原子易与Ag+、Hg2+、Pt2+ 配位;另一些则易与Al3+、Ti4+配位,将金属离子分为两类。
a类金属离子包括碱金属、碱土金属Ti4+、Fe3+、Cr3+、H+;b 类金属离子包括Cu+、Ag+、Hg2+、Pt2+。
皮尔孙在前人工作的基础上提出以软硬酸碱来区分金属离子和配位原子,硬酸包括a 类金属离子,硬碱包括H2O、F-等;软酸包括b类金属离子,软碱包括H-、I-等;交界酸包括Fe2+、Cu2+等,交界碱包括等。
表:软硬酸碱分类皮尔孙提出的酸碱反应规律为:“硬酸优先与硬碱结合,软酸优先与软碱结合。
”这虽然是一条经验规律,但应用颇广:①取代反应都倾向于形成硬- 硬、软- 软的化合物。
②软-软、硬-硬化合物较为稳定,软- 硬化合物不够稳定。
③硬溶剂优先溶解硬溶质,软溶剂优先溶解软溶质,许多有机化合物不易溶于水,就是因为水是硬碱。
④解释催化作用。
有机反应中的弗里德-克雷夫茨反应以无水氯化铝(AlCl3)做催化剂,AlCl3是硬酸,与RCl中的硬碱Cl -结合而活化。
软硬酸碱理论:将酸和碱根据性质的不同各分为软硬两类的理论。
简介软硬酸碱理论简称HSAB(Hard-Soft-Acid-Base)理论,是一种尝试解释酸碱反应及其性质的现代理论。
它目前在化学研究中得到了广泛的应用,其中最重要的莫过于对配合物稳定性的判别和其反应机理的解释。
软硬酸碱理论的基础是酸碱电子论,即以电子对得失作为判定酸、碱的标准。
[1]理论将酸和碱根据性质的不同各分为软硬两类的理论。
the theory of hard and soft acids and bases概念:体积小,正电荷数高,可极化性低的中心原子称作硬酸,体积大,正电荷数低,可极化性高的中心原子称作软酸。
将电负性高,极化性低难被氧化的配位原子称为硬碱,反之为软碱。
硬酸和硬碱以库仑力作为主要的作用力;软酸和软碱以共价键力作为主要的相互作用力。
理论原理在软硬酸碱理论中,酸、碱被分别归为“硬”、“软”两种。
“硬”是指那些具有较高电荷密度、较小半径的粒子(离子、原子、分子),即电荷密度与粒子半径的比值较大。
“软”是指那些具有较低电荷密度和较大半径的粒子。
“硬”粒子的极化性较低,但极性较大;“软”粒子的极化性较高,但极性较小。
此理论的中心主旨是,在所有其他因素相同时,“软”的酸与“软”的碱反应较快速,形成较强键结;而“硬”的酸与“硬”的碱反应较快速,形成较强键结。
大体上来说,“硬亲硬,软亲软”生成的化合物较稳定。
[1]分类将酸和碱根据性质不同分为软硬两类的理论。
1963年由R.G. 皮尔孙提出。
1958 年S.阿尔兰德、J.查特和N.R.戴维斯根据某些配位原子易与Ag+、Hg2+、Pt2+ 配位;软硬酸碱理论另一些则易与Al3+、Ti4+配位,将金属离子分为两类。
a类金属离子包括碱金属、碱土金属Ti4+、Fe3+、Cr3+、H+;b 类金属离子包括Cu+、Ag+、Hg2+、Pt2+。
皮尔孙在前人工作的基础上提出以软硬酸碱来区分金属离子和配位原子:硬酸包括a类金属离子(碱金属、碱土金属Ti4+、Fe3+、Cr3+、H+)硬碱包括F-、OH-、H2O、NH3、O2-、CH3COO-、PO43-、SO42-、CO32-、ClO4-、NO3-、ROH等软酸包括b类金属离子Cu2+、Ag+、Hg2+、Pt2+ Au+;Cd 2+; Pd2+、Hg2+及M0等软碱包括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,交界碱包括N3-、Br- 、NO2-、N2 、SO32-等表:软硬酸碱分类反应规律“硬酸优先与硬碱结合,软酸优先与软碱结合这虽然是一条经验规律,但应用颇广:①取代反应都倾向于形成硬- 硬、软- 软的化合物。