软硬酸碱理论

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软硬酸碱理论简称HSAB(Hard-Soft-Acid-Base)理论,是一种尝试解释反应及其性质的现代理论。20世纪60年代初,拉尔夫·皮尔逊介绍了HSAB的原理,作为一种尝试,用以统一有机和无机化学反应。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鹼電子論,即以电子对得失作为判定酸、碱的标准(即路易斯酸碱理论)。该理论可用于定性描述,而非定量的描述,这将有助于了解化学性质和反应的主要驱动因素。尤其是在过渡金属化学,化学家们已经完成了无数次实验,以确定配体和过渡金属离子本身的硬和软方面的相对顺序。

原理[编辑]

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。

此理論的中心主旨是,在所有其他因素相同時,“軟”的酸與“軟”的鹼反應較快速,形成較強鍵結;而“硬”的酸與“硬”的鹼反應較快速,形成較強鍵結。

大體上來說,“硬亲硬,软亲软”生成的化合物较稳定。

历史[编辑]

拉尔夫·佩尔森在六十年代首次提出了该理论。自那以后,化学家们不断开拓该理论的应用范围,使之如今已成为了最重要的无机化学基础理论之一。

举例[编辑]

软硬酸碱
氢离子 H+ CH3Hg+,Hg2+Hg22+ 氢氧根 OH 氢化物 H
碱金属 Li+,Na+,K+ Pt4+ 醇盐 RO 硫醇盐 RS
Ti4+ Pd2+ 卤素 F,Cl 卤素 I
Cr3+,Cr6+ Ag+ NH3 PR3
三氟化硼 BF3 硼烷 BH3 羧酸盐 CH3COO 硫氰酸盐 SCN
碳正离子 R3C+ 四氯苯醌 C6Cl4O2 碳酸盐 CO32− 一氧化碳 CO
重金属 M0 N2H4 C6H6
Au+

极端的情况下,还定义:交界酸(trimethylborane),二氧化硫和Fe(II),Co(II) , Cs(I) , Pb(II )。交界碱:苯胺,吡啶,氮 Ñ 2和叠氮化物,溴化物,硝酸根和硫酸根阴离子。

缺陷[编辑]

没有确定的量度[來源請求]