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1、,1. 路易斯酸碱理论 2. 路易斯酸碱的硬和软 3. 硬软酸碱原理,1-3 路易斯酸碱与硬软酸碱原理,提供电子对的物种碱 donor 接受电子对的物种酸 acceptor,1. 路易斯酸碱理论 Lewis Acid-base Theory,路易斯酸：有空的价轨道 型轨道,型轨道,路易斯碱：有富电子的价轨道 孤对电子,电子,d电子,sp3,sp3d2 可利用外层空d 轨道,路易斯酸:,正离子：如Cu2+、Ni2+、Al3+，具有空的价轨道 +CH2C6H5、 +CH(CH3)2,含有价层未充满的原子的化合物，如BX3、AlX3,含极性双键的分子，如+C=O-,含有价层可扩展的原子的化合物，如S
2、nCl4 SnCl4 + 2Cl- = SnCl62-,如,:NH3、H2O:、 :CO、CH3OH,含键的物种,C=C、,、,路易斯碱:,阴离子，X-、OH- 、CN -等,具有孤对电子的中性分子,A + : B A : B 酸 碱 酸碱加合物 配位键,酸碱反应：,酸碱反应：,实质是电子对的转移。,BF3 + : NH3 F3B : NH3,例：,AlCl3(Lewis 酸)作为傅氏烷基化反应的催化剂,1-3 硬软酸碱理论（HSAB）,Hard-Soft Acids and Bases,A + : B A : B 酸 碱 酸碱配合物,Lewis酸碱反应：,Ag+、 Al3+的成键倾向： 对P
3、、S、As配位原子：Ag+ Al3+ 对O、N配位原子： Al3+ Ag+,引言,1. 软硬酸碱,软硬 酸碱,理论,软酸,软碱,硬酸,硬碱,交界酸,交界碱,Lewis酸,不易变形,半径小、正电荷高,硬酸：配位原子（或离子）半径小、正电荷多、极化率小、不易变形，对外层电子拉得紧的接受体物种。,阳离子：IA、IIA、IIIB、镧系(3+) 、锕系(4+)、IIIA、高氧化态d区阳离子（Ti4+、Cr3+、Fe3+、Co3+等）,中性分子： IIIA缺电子化合物,软酸：配位原子（或离子）半径大、正电荷少、极化率大、易变形，对外层电子拉得不紧的接受体物种。,阳离子：较低氧化态、重过渡金属阳离子,金属原
4、子：M0,中性分子：易被极化的分子,交界酸：界于两类酸之间的物种。,如：Fe2+、 Cu2+、 Co2+、Ni2+、Pb2+、Sn2+、SO2、B(CH3)3、NO+、R3C+,定义,分类,定义,分类,硬碱： 配位原子小、电负性强、极化率小、难氧化，对外层电子拉得紧的给予体物种。,含 N、O、F配位原子的配体,中性分子，如：NH3 、H2O、NR3,小的阴离子，如：F-,对称的含氧酸根，如 ClO4- 、PO43-、SO42-,交界碱,如：Br-、SO32-、N2、N3-、C5H5N、C6H5NH2,软碱： 配位原子大、电负性弱、极化率大、易氧化，对外层电子拉得不紧的给予体物种。,含 P、S、
5、As配位原子的配体,如：R3P、R2S、R3As,含 键的配体,如：CO、CN-,具有形成反馈 键的能力,注意,（1）在同一类硬酸（碱）或软酸（碱）中，软硬度也有差异。 如：软度 Hg Cd Zn,（2）同一类元素，因氧化态不同，而属于不同类酸碱。 如：Fe 3+ 硬酸 Fe 2+ 交界酸 Fe 软酸,2. 硬软酸碱理论,软硬 酸碱,理论,（1）发展过程,（2）内容,（4）应用,（3）理论解释,（1）发展过程, Ahrland等人发现，配体是同族元素时，金属配合物稳定性随中心离子类型不同而表现出不同的变化规律。,皮尔逊(Pearson, R. G.) 硬软酸碱理论,硬亲硬，软亲软，硬软交界不挑
6、选,（2）具体内容,Hard acids bind strongly to hard bases and soft acids bind strongly to soft bases. Pearson, R. G. J. Am. Chem. Soc.1963, 85, 35333539.,作用力,显著（常有反馈键）,共价键,电子转移 很少,离子键,AB间,（3）理论解释, 配合物的稳定性,（4）应用, bonding is largely ionic, bonding is largely covalent,LiF在水中是难溶解的，而其余LiX在水中的溶解度较大，且随着卤离子的半径增大而增大，
7、与此相比，AgX却有相反的性质，对上述现象，请给出合理的解释。, 判断溶解度大小,Li+为硬酸,F-为硬碱,水,I-为软碱,Ag+为软酸,FeIII(NCS)63-,AuI (SCN)2 -,SCN-,1/2 Au+,1/6 Fe3+,键合异构现象,Mg2+、Al3+、Ca2+等 多以氧化物、氟化物等形式存在。,Zn2+、Hg2+、Ag+等 以硫化物如ZnS、HgS、Ag2S等形式存在。,自然现象,Chen, L.; Liu, Y.; Hou, G.; Song, H.; Zi, G. Inorg. Chem. Commun. 2013, 29, 141-144.,科研问题,LiF在水中是难溶
8、解的，而其余LiX在水中的溶解度较大，且随着卤离子的半径增大而增大，与此相比，AgX却有相反的性质，对上述现象，请给出合理的解释。, 判断溶解度大小,Li+为硬酸,F-为硬碱,水,I-为软碱,Ag+为软酸,FeIII(NCS)63-,AuI (SCN)2 -,SCN-,1/2 Au+,1/6 Fe3+, 键合异构现象,Li、Mg、Ti、Ca等元素 多以硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐等形式存在 。,Zn、Hg、Cd、Ag等元素 以硫化物如ZnS、HgS、CdS、Ag2S等形式存在。,自然现象,Chen, L.; Liu, Y.; Hou, G.; Song, H.; Zi, G. Inorg. Chem. Commun. 2013, 29, 141-144.,科研问题,软硬 酸碱,理论,软酸,软碱,硬酸,硬碱,交界酸,交界碱,Lewis酸,不易变形,半径小、正电荷高,内容小结,（1）发展过程,（2）内容,（4）应用,（3）理论解释, =,I ：分子、原子、基团的电离能 EA：电子亲和能, 的物理意义：物种变形的阻力 越大：酸、碱越硬 = 0：硬度最小,Parr和Pearson定义绝对硬度,I EA 2,硬软标度 ,
