软硬酸碱理论的化学反应

网上有关“软硬酸碱理论的化学反应”话题很是火热,小编也是针对软硬酸碱理论的化学反应寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。软硬酸...

网上有关“软硬酸碱理论的化学反应 ”话题很是火热 ,小编也是针对软硬酸碱理论的化学反应寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

软硬酸碱理论可说明多种化学现象 。 酸碱取代作用倾向于形成硬-硬、软-软化合物:HI(g)+F(g)→HF(g)+I(g) ΔH=-263.6kJ/mol

式中g为气态。H是硬酸 ,优先与硬碱F结合,反应放热。

双取代反应也倾向于生成硬-硬 、软-软化合物,反应放热 ,如Li、Be是硬酸(Be比Sr硬) ,F是硬碱,I是软碱,反应如下: LiI+CsF→LiF+CsI ΔH=-65.7kJ/mol

BeI2+SrF2→BeF2+SrI2 ΔH=-200.8kJ/mol 软-软、硬-硬化合物较为稳定 。如软酸Cu易与软碱CN生成稳定的配位化合物(简称配合物)Cu(CN)+ ,其稳定常数lgβ2=24,此值大于Cu与硬碱NH3配合物Cu(NH3)2+的稳定常数(lgβ2=10.8);又如软酸Cd与软碱CN的配合物Cd(CN)+的稳定常数lgβ4=18.9,大于Cd与硬碱NH3配合物Cd(NH3)的稳定常数(lgβ4=6.92);软碱I易与软酸I2 、Ag形成稳定的I3-、AgI ,而硬碱却不能形成稳定的I2F、AgF。

一般软-硬化合物不够稳定,如CH2F2易分解:2CH2F2(g)─→CH4(g)+CF4(g)

硬酸Mg 、Ca 、Sr、Ba、Al等在自然界的矿物都是与硬碱O 、F、CO、SO等的化合物,而软酸Ag 、Hg等主要是与软碱S等的化合物。

高氧化数金属的化合物都是氧化物和氟化物 ,属硬-硬化合物,如OsO4、Mn2O7、IF7 、OsF6;而某些低氧化数的金属与软碱的化合物比较稳定,如Mn(CO)5Cl 。 物质的溶解也是溶质和溶剂间的酸碱反应 。常用的硬碱溶剂水和氨 ,较易溶解硬酸-硬碱的化合物,如LiCl、MgSO4、KNO3…;而软碱溶剂如苯等,易溶解软酸Br2 、I2。

软酸Ag与硬碱F的化合物易溶于水 ,而软酸Ag与软碱Br、I的化合物难溶。Ag与硬碱NH3配合物的稳定常数lgβ2=7.4 。对软酸Ag来说 ,碱的软性减弱顺序是: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。 M(s)→M(aq)+ne

式中s为固态;aq为水溶液 。金属离子化倾向取决于三个过程的能量: M(s)→M(g)  (升华)

M(g)→M(g)+ne (电离)

M(g)+ne→M(aq)+ne  (水合)

式中g为气态。金属的升华、电离都是吸热过程 ,水合是放热过程。从能量角度看,反应的推动力是水合能 。若M是硬酸,则较易与硬碱(水)结合 ,金属的电极电势偏高;若M是软酸,与水的结合力较弱,金属的电势相应偏低。对于软酸(如Ag) ,如加入软碱(如 Br等),因发生软-软结合,使金属的标准电极电势有所降低 ,如:在液氨溶剂中,由于NH3不如H2O强,使某些硬酸的电势有所升高 ,而有些软酸的电势有所降低(与在水中的电极电势比) ,如表。

异性双基配体的配位情况常见到的异性双基配体(见配位化合物)有 SCN 、SeCN 、 OCN、CNO、CN 、S2O3…等,它们与何种原子配位,也可以利用硬-硬、软-软结合规则来判断:Fe是硬酸 ,将与SCN中“硬端”——N原子结合成Fe(NCS)3,其他如表所示 。

类聚作用酸或碱的接受或给予原子的酸碱性受形成配合物时配位体软、硬性的影响。一般软配位体倾向于使酸 、碱变软,而硬的配位体趋向于使硬性增强。如CoF(NH3)5比CoI(NH3)5稳定 ,因硬碱NH3加强了Co的硬性,使之更易与强碱F结合 。反之,若用软碱CN代替硬碱NH3 ,加强了Co的软性,使 Co(CN)5I稳定,而Co(CN)5F则不能形成 。

加合反应热效应表2是水溶液中的几个酸碱反应实例 ,前六个都是硬酸-硬碱的结合,ΔH(焓变)的绝对值都不大,TΔS(T为温度;ΔS为熵变)是较大的正值 ,其正向反应的推动力是TΔS;软酸-软碱结合的ΔH为负值 ,TΔS也是较小的值。

在水溶液中,软酸-软碱、硬酸-硬碱类型的结合,其ΔH和TΔS值的差别与水合作用有关。H2O是硬性物 ,硬碱、硬酸原先都有强烈的水合作用,当硬酸和硬碱加合时,排挤出原先的水分子 ,使混乱度增高,即ΔS增大;而软酸 、软碱原先的水合较弱,当较酸和软碱发生加合时 ,放热明显,愈软,放热愈多 。例如 ,Hg是软酸,它与软碱CH3加合得CH3Hg,后者与软碱RS加合 ,放热更多。 有机化学中的弗里德-克雷夫茨反应以无水氯化铝AlCl3作催化剂。AlCl3是硬酸 ,与RCl中的硬碱Cl结合而活化:R与苯核作用:硬酸H与AlCl3中的硬碱Cl结合:其他硬酸如SnCl4、FeCl3也有类似于AlCl3的作用 。

金属催化剂中毒问题,也可从软硬酸碱规则来理解。一般零氧化数的金属都是软酸,易与软碱反应而中毒。如铁(软酸)催化剂 ,易与软碱如一氧化碳、硫 、磷、砷等发生不可逆反应而引起铁中毒;硬碱如氧、水与铁发生可逆反应,不会引起铁中毒 。 一般形成软酸-软碱化合物的反应速率较高。CH3Cl是软酸CH3和硬碱Cl的化合物,其中的CH3能与软碱RS 、I 、S2O3、R3P等发生较快的取代反应 ,而与硬碱RO、R3N 、F、SO娸等的取代反应速率较低:CH3Cl+RS→CH3SR+Cl

CH3Cl+RO→CH3OR+Cl

前一个反应的速率是后者的100倍。

又如HI和AgF都是软-硬化合物 。HI中的I(软碱)与Ag(软酸)发生快反应。同理,AgF 中的F(硬碱)与Al(硬酸)也发生快反应:HI+Ag→AgI+H

3AgF+Al→AlF3+3Ag

为了统一酸碱软硬标度,皮尔孙以H(质子)作为硬酸、CH3Hg(甲基汞离子)作为软酸的实验标准来测定它们与碱(B)反应的平衡常数 ,以决定碱的相对反应性能:硬酸H的参比平衡常数对数值lgK1的改变趋势与软酸CH3Hg的参比平衡常数对数值lgK1的改变趋势恰好相反(表3)。这表明:酸碱软硬标度既与碱本身的性质有关,也和与之结合的酸的特性有关 。 同理,可用标准硬碱和标准软碱为参比 ,测定与酸的相对反应性质 。

关于“软硬酸碱理论的化学反应”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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  • sqyy
    sqyy 2025年08月09日

    我是瑞骐号的签约作者“sqyy”!

  • sqyy
    sqyy 2025年08月09日

    希望本篇文章《软硬酸碱理论的化学反应》能对你有所帮助!

  • sqyy
    sqyy 2025年08月09日

    本站[瑞骐号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • sqyy
    sqyy 2025年08月09日

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