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HSAB(Hard and Soft Acids and bases) 软硬酸碱理论
在分析化学中的应用 ----陈德俊
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一、理论原理 HSAB由1963年美国化学家Pearson根据Lewis酸碱理论和实验观察而提出
应用于无机化学、有机化学、催化反应、化学键理论等方面 Lewis酸碱 软酸碱:与硬酸碱相反 交界酸碱:界于软硬之间 硬酸碱 :正电荷高、极化性低、体积小、难氧化、不易变形
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HASB原则: 硬亲硬,软亲软,交界酸碱两边管 生成物稳定性高 反应过程速度快
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二、在分析化学中的应用 2.1、配合物的形成规律 2.2、判断溶解度 2.3、定性分析中的应用 2.4、解释有机试剂的选择性
2.5、掩蔽剂和解蔽剂的选择 其他应用
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2.1、配合物的形成规律 生成稳定配合物反应速度快 生成物不稳定或不能形成,反应速度慢 生成物较稳定 反应速度适中
Bi3+(交界酸)+6Br-(交界碱) BiBr63- Cu2+(交界酸)+4NH3(硬碱) Cu(NH3)42+ Pd2+(软酸)+4Br-(交界碱) PdBr42- 生成物较稳定 反应速度适中
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对配合物中异性双基配位体(SCN-、CNO-、CN-)配位原子选择的解释:
O、N——硬碱 [Fe-(NCS)6] [Ta-(NCS)6]- C、S——软碱 [Hg-(SCN)4] [Cd-(SCN)4]2- 异双核配合物:Hg-(SCN)4-Co
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2.2、判断溶解度 AlF3<AlCl3<AlBr3<AlI3 而 AgF>AgCl>AgBr>AgI
酸的硬度:Ba2+>Fe2+>Hg2+ BaS>FeS>HgS 碱的硬度:F->Cl->Br->I-
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更软的酸倾向与更软的碱结合 2.3 、定性分析中的应用
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2.4、解释有机试剂的选择性 越软,选择性越好 碱的硬度:S’S<S’N<S’O~N’N<N’O<O’O
8-羟基喹啉(S’O):Ag+, Hg2+, Cu2+(交界酸),Mg2+(硬酸),Al3+(硬酸) 8-巯基喹啉(S’N):Ag+, Hg2+, Cu2+(交界酸) 越软,选择性越好
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2.5、掩蔽剂和解蔽剂的选择 软亲软
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OO(硬):EDTA,酒石酸,柠檬酸 掩蔽:Ca2+, Ba2+,Fe3+, Al3+ SS,SN,SO(软):二巯基丙醇,巯基乙酸 掩蔽:Hg2+,Ag+ HSAB原则对掩蔽、解蔽剂的选择具有一定的指导作用
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其他领域的应用 HSAB原则还对 分离性质相似的离子/富集痕量离子 选择共沉淀载体 溶液萃取中对萃取剂的选择 等的应用具有指导作用
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