軟硬酸堿理論
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。“軟”是指那些具有較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(shí),“軟”的酸與“軟”的堿反應(yīng)較快速,形成較強(qiáng)鍵結(jié);而“硬”的酸與“硬”的堿反應(yīng)較快速,形成較強(qiáng)鍵結(jié)。
大體上來說,“硬親硬,軟親軟”生成的化合物較穩(wěn)定。
歷史
拉爾夫·皮爾森(英語:Ralph Pearson)在六十年代首次提出了該理論。自那以后,化學(xué)家們不斷開拓該理論的應(yīng)用范圍,使之如今已成為了最重要的無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論之一。
舉例
極端的情況下,還定義:交界酸:trimethylborane、二氧化硫和Fe(II)、Co(II)、 Cs(I)、Pb(II)。交界堿:苯胺、吡啶、氮、疊氮化物、溴化物、亞硝酸根和亞硫酸根陰離子。
化學(xué)硬度
1983年,Parr(英語:Robert Parr)與Pearson將軟硬酸堿理論從定性發(fā)展到了定量層面,并提出了化學(xué)硬度(chemical hardness,以η表示)的概念,它與一個(gè)化學(xué)體系的總能量對(duì)穩(wěn)定核環(huán)境(fixed nuclear environment)中的電子數(shù)的二階偏微分成正比:
其中的系數(shù)只影響絕對(duì)值,可以任意指定,一般使用Pearson所用的二分之一。
若要在實(shí)際應(yīng)用中更簡(jiǎn)便地計(jì)算,可以用差分來近似:
其中I為電離能,A為電子親和能。這個(gè)表達(dá)式也指出存在能隙的體系中,化學(xué)硬度與能隙大小成正比。
總能量對(duì)電子數(shù)的一階偏微分即體系的化學(xué)勢(shì)(以μ表示):
對(duì)其作同樣的近似,可以得到:
這個(gè)值是密立根標(biāo)度電負(fù)性(以χ表示)的相反數(shù):μ = ?χ.
從而得到化學(xué)硬度與密立根電負(fù)性的關(guān)系:
在這個(gè)意義上,“硬”指的是抵抗極化或變形的能力強(qiáng),“軟”即相應(yīng)的能力弱。
免責(zé)聲明:以上內(nèi)容版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯您的原創(chuàng)版權(quán)請(qǐng)告知,我們將盡快刪除相關(guān)內(nèi)容。感謝每一位辛勤著寫的作者,感謝每一位的分享。
相關(guān)資料
展開- 有價(jià)值
- 一般般
- 沒價(jià)值
{{item.userName}} 舉報(bào)
{{item.time}} {{item.replyListShow ? '收起' : '展開'}}評(píng)論 {{curReplyId == item.id ? '取消回復(fù)' : '回復(fù)'}}
{{_reply.userName}} 舉報(bào)
{{_reply.time}}