有机化学-酸碱理论详解
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化学奖得主。 • 开尔文——光合作用机理的研究和发现者，1961年诺贝尔
化学奖得主。
10
路易斯酸
可接受电子的分子：
BF3 AlCl3 SnCl4 ZnCl2 金属离子：
Li Ag Cu 正离子：
R RCO Br NO2 H
FeCl3
11
路易斯碱
具有未共享电子对原子的化合物
NH3 RNH2
RSH 负离子£
由此，不难看出电离出H+的是酸，电离出OH-的是碱， 并可认为酸碱反应实质上就是氢离子与氢氧根离子 结合，生成水分子的反应。
3
应用Arrhenius酸碱理论，能解释许多水溶液中的酸碱反应。但它有一 定的局限性，仅把酸碱反应定义为在水溶液中的氢离子(H+ )与氢氧根离 子(OH-)的反应，而不能解释在非水溶液中，不含氢离子和氢氧根离子 的物质也会表现出酸性或碱性的现象。 例如，乙醇钠溶于乙醇，其碱性离子是C2 H5O-，而不是OH-。将金属钠 溶于液氨，其碱性离子是NH2-，等等，
8
路易斯 (GilbertN.Lewis1875—1946)美国物理化学家。在化学热力学、原子分 子结构、化学键理论、光化学、同位素化学、酸碱理论等方面都做出了 贡献。 毕业于哈佛大学。1899年，在诺贝尔奖获得者T.W.理查兹(Richards)指 导下获博士学位。曾在哈佛大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校 任教。
20
用软硬酸碱理论如何解释硫酸中与OH基相连的S是硬酸还是软酸 ：
• 1、中心S是+6价，正 电荷越高，即硬酸。
• 2、硫酸是一种很稳定 的酸，而硬硬结合或 软软结合的产物一般 都很稳定。 OH基是硬 碱
21
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。
在麻省理工学院工作时期，他提出了逸度和活度的概念，使原来只适用 于理想体系的热力学能够应用于真实体系，并对一些十分重要的热力学 量作了准确测量和校准。如标准生成自由能、标准电极电势等至今仍在 应用。1923年他与兰多尔特合著的《热力学和化学物质的自由能》一书 已成为经典著作。1916年，他提出化学键是两个原子共享一对电子的重 要概念。后经郎缪尔(Langmuir)的发展，为人们普遍接受。1923年他的 《原子分子的价和结构》一书为物理有机化学和价键理论的发展奠定了 基础。从他的电子理论出发，他还为酸碱作出了更为广泛的定义：可接 受一个电子对的物质是酸，可给出一个电子对的物质是碱，形成路易斯 酸碱理论。1933年他首次分离氢的同位素氘，并制备重水的纯样品。 他还是一位优秀的教学与科研工作的组织者和领导者，为使美国化学跃 居世界先进行列做出重大贡献。培养出吉奥克(WilliamF.Giauque)等一批 诺贝尔奖获得者。
(3)反应，因为三氟甲烷的酸性比甲烷大。
ROH
ROR
RC=O H
R2C=O
X OH RO SH R
12
• 在有机化学中的路易斯碱和路易斯酸 • 亲核试剂 • 亲电试剂 • 路易斯酸碱定义的优点是它可以概括比
Bronsted-Lowry 酸碱定义更广的有机化合 物。
• 路易斯酸碱定义的缺点是还没有方法定量 地测定路易斯酸碱的强弱。
13
Lewis酸碱反应实例
18
皮尔孙提出的酸碱反应规律为
➢ “硬酸优先与硬碱结合，软酸优先与软碱结合 。” ➢ 这虽然是一条经验规律，但应用颇广： 取代反应都倾向于形成硬 - 硬、软 - 软的化合物。 软-软、硬-硬化合物较为稳定，软 - 硬化合物不够
稳定。 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 。 解释催化作用。有机反应中的弗里德-克雷夫茨反
23
6.5 超强酸和超强碱
超强酸这一术语由Conant于1927年提出，用于表示比通 常的无机酸更强的酸。一般认为比100%的硫酸还强的酸 称为超强酸(super acid)。
在水溶液中低浓度的酸用pH来描述酸的强度，对于高浓 度的酸一般使用Hammett酸函数来表示酸的强度。100% 的硫酸的Hammett酸函数Ho为-11. 93，因此，凡Ho小于11.93的酸就是超强酸。 Ho和pH 一样，也用负对数来表 示.
15
软酸即酸中吸电子原子的体积大，带正电荷少或
不带电荷，对外层电子的吸引力弱，易被极化， 易变形，易发生还原反应。
硬酸即酸中吸电子原子的体积小，带正电荷多，
对外层电子的吸引力强，不易被极化，不易变形， 不易发生还原反应。
软碱即碱中给电子原子体积大，电负性小，对外
层电子吸引力弱，易被极化，易发生氧化反应。
应以无水氯化铝(AlCl3)做催化剂，AlCl3是硬酸， 与RCl中的硬碱 Cl -结合而活化。
19
用软硬酸碱理论解释为什么AgCl不 溶于水，而AgF溶于水？
• 卤化银中，Ag+是软酸，与Cl-（硬碱）、 Br-、I-（软碱）键合较水强，这些盐溶解度 就小
• 但Ag+(软酸)与F-（硬碱）键合较水弱，AgF 溶解度就大。
• 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。
22
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AlΒιβλιοθήκη Baidul3中的硬碱Cl结合. 其他硬酸如SnCl4、FeCl3也有类似于AlCl3的作用。
利用互为共轭酸碱的强弱关系，我们可以判断酸碱的相对强度。 例如， 酸性：RCOOH>H2O>RCH2OH;碱性：RCH2O->HO- >RCOO-；即强酸的 共轭碱是弱碱，反之亦然。
酸越强，共轭碱就越弱 酸越弱，共轭碱就越强 酸碱反应倾向于生成弱酸与弱碱
6
按照酸碱质子理论，酸碱的概念是广义的，酸碱反应也远远超出了 Arrhenius提出的酸碱反应类型，同时酸碱反应不只局限在溶液中的反应，
常用的Lewis碱有：
27
6.6.2 亲核加成反应中的酸碱反应 所有的亲核加成反应均认为是酸碱反应。醛、酮、酸 及其衍生物是酸，而亲核试剂是碱
1 格氏试剂与羰基化合物的加成反应
28
2，醛酮与氨的衍生物的加成反应 3．羰基与氢化锂铝的还原反应
29
6.6.3 亲电加成反应中的酸碱反应
所有的亲电加成反应均可认为是酸碱反应，烯烃、炔烃或小环烷烃是碱，而 亲电试剂是酸。 1.烯烃与氯气的加成反应
24
比如正丁烷，在超强酸的作用下，可以发生碳— 氢键的断裂，生成氢气，也可以发生碳—碳键的 断裂，生成甲烷，还可以发生异构化生成异丁烷， 这些都是普通酸做不到的。
将超强酸吸附在SiO2、AICl3、TiO2或离子交换树 脂上，得到固体超强酸，是很好的催化剂。由于 它对环境友好、选择性高、易分离回收和循环使 用，具有诱人的应用前景。
9
以下五位诺贝尔奖获得者皆是路易斯的学生
• 尤里——重氢重水的发现者，1934年诺贝尔化学奖得主。 • 乔克——超低温化学的应用技术发明者，1949年诺贝尔化
学奖得主。 • 西博格——镎、镅、锔和锫等元素的发现者，1951年诺贝
尔化学奖得主。 • 科比——用碳14测定历史年代的发明者，1960年诺贝尔
第6章 酸碱理论
1
• 6.1 无机化学的酸碱概念 • 1889年瑞典科学家Arrhenius从他的电离学说出发，
提出了酸碱的电离理论。 • 把酸定义为是在水溶液里能电离生成氢离子的一
类(H化NO合3）物等，都如是盐常酸用(的HC和l)最、重硫要酸的(H酸2S。04)、硝酸
2
• 碱是一类在水溶液里或熔融状态时能电离生成氢氧根离子 而且生成的阴离子只有氢氧根离子一种的化合物。如氢氧 化钠(NaOH)、氢氧化钙[Ca(OH)2]。
所有的亲电、亲核重排反应均可认为是酸碱反应。
34
35
1．预计下列反应哪个较快？
(a)快，因为生成的碱是有芳香性的。 (a)快，因为(b)生成的碱是反芳香性的。
(b)快，因为(a)生成的酸是反芳香性的。
36
(1)不反应，因为甲烷的酸性比二环[1，1，O]丁烷弱。
(2)不反应，因为甲基正离子的稳定性不如乙腈甲基正离子。
4
6.2 酸碱质子理论
丹麦化学家Bronsted和英国化学家Lowry于1923年分别提出了酸碱质子理论， 又称Bronsted-Lowry质子理论。按照，凡能给出质子的物质是酸，凡能接受质 子的物质是碱。它们之间的关系可用下式表示：
可见，酸碱可以是阳离子、阴离子或中性分子。 酸(HA)去质子后变成碱（A-），碱接受质子后变成酸，这种相互依存的关系叫 共轭关系。 从反应产物看，酸在反应中失去质子，生成它的共轭碱；碱在反应中获得质子， 生成它的共轭酸，因而酸碱反应的产物为原酸的共轭碱和原碱的共轭酸。 5
25
6.5. 2 常见的超强碱
超强碱主要是碳负离子，如环戊二烯负离子、-碳负离子等。固 超强碱在石油化工中可应用于催化烯烃异构化，目前正在深入 研究中。
26
6.6 酸碱在有机化学中的应用
从广义上讲，除自由基和协同反应外，有机反应均可看成是酸碱反 应。
6.6.1 有机反应的催化剂 常用的有机反应的催化剂除Arrhenius酸碱外，主要属于Lewis酸和Lewis碱。 常用的Lewis酸有 : AICl3 ,SnCl4 .TiCl4 ,BF3 ,FeCl3 ,ZrCl4 .TiOSO4 .Ti(OR)4 .Ag.Cu.Pd,Pt等 ;
30
2.烯烃的次氯酸化反应
31
6.6. 4 亲核取代反应中的酸碱反应
所有的亲核取代反应均可认为是酸碱反应，亲核试剂 是碱，卤代烃等是酸。
1.卤代烃的腈解
2．醇与卤化氢的反应
32
6.6. 5 亲电取代反应中的酸碱反应
所有的亲电取代反应均可认为是酸碱反应，亲电试剂是酸，芳烃等是碱。
33
6.6. 6 重排反应中的酸碱反应
B+ H
BH
亲核试剂 亲电试剂
形成的键
H HN +
H
亲核试剂
F
BF F
亲电试剂
H HN
H
F
BF F
形成的键
H
H
H3C
O
+
H C Cl H
H3C O
CH
+
H
亲核试剂 亲电试剂
形成的键
Cl
14
6.4 软硬酸碱的概念
将酸和碱根据性质不同分为软硬两类的理论。 1963年由R.G. Pearson提出。 1958 年 S.阿尔兰德、J.查特和N.R.戴维斯根据某些配位原子易 与 Ag+、Hg2+、Pt2+ 配位； 另一些则易与Al3+、Ti4+配位，将金 属离子分为两类 。 a类金属离子包括碱金属 、碱土金属 Ti4+、Fe3+、Cr3+、H+； b 类金属离子包括Cu+、Ag+、Hg2+、Pt2+。 皮尔孙在前人工作的基础上提出以软硬酸碱 (hard and soft acid base, HSAB)的概念来区分金属离子和配位原子：
常见的超强酸有：质子超强酸和Lewis超强酸两类，质子 超H（强-酸13有.8）：；发F烟S硫O酸3 H(-（14-1.154.0)；7）H。ClOLe4w（is-1超3强.0）酸；是C指IS比O无3 水AICl3更强的酸，如SbF5、TaF5和NbF5。
一些复合超强酸的酸性更强，如氟锑酸（FSO3 H –SbF5) 的Ho约为-25，比100%的硫酸强1013倍，这种超强酸在室 温下甚至可以溶解蜡烛，被Aolah称为魔酸(magic acid)。
硬碱即碱中给电子原子体积小，电负性大，对外
层电子吸引力强，不易被极化，不易发生氧化反 应。
16
17
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。 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。
也包括了气相反应、液相反应等。从这些反应中，可以清楚地看出“酸和 碱发生质子转移后，生成了新酸和新碱”。
7
6.3 酸碱的Lewis理论
Lewis定义
酸是任何分子或离子在反应过程中能够接受电子对 的物质，称为电子对的接受体，简称受体； 碱是含有可以配给电子对的任何分子或离子，称为 电子对给与体，简称给体。
化学奖得主。
10
路易斯酸
可接受电子的分子：
BF3 AlCl3 SnCl4 ZnCl2 金属离子：
Li Ag Cu 正离子：
R RCO Br NO2 H
FeCl3
11
路易斯碱
具有未共享电子对原子的化合物
NH3 RNH2
RSH 负离子£
由此，不难看出电离出H+的是酸，电离出OH-的是碱， 并可认为酸碱反应实质上就是氢离子与氢氧根离子 结合，生成水分子的反应。
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应用Arrhenius酸碱理论，能解释许多水溶液中的酸碱反应。但它有一 定的局限性，仅把酸碱反应定义为在水溶液中的氢离子(H+ )与氢氧根离 子(OH-)的反应，而不能解释在非水溶液中，不含氢离子和氢氧根离子 的物质也会表现出酸性或碱性的现象。 例如，乙醇钠溶于乙醇，其碱性离子是C2 H5O-，而不是OH-。将金属钠 溶于液氨，其碱性离子是NH2-，等等，
8
路易斯 (GilbertN.Lewis1875—1946)美国物理化学家。在化学热力学、原子分 子结构、化学键理论、光化学、同位素化学、酸碱理论等方面都做出了 贡献。 毕业于哈佛大学。1899年，在诺贝尔奖获得者T.W.理查兹(Richards)指 导下获博士学位。曾在哈佛大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校 任教。
20
用软硬酸碱理论如何解释硫酸中与OH基相连的S是硬酸还是软酸 ：
• 1、中心S是+6价，正 电荷越高，即硬酸。
• 2、硫酸是一种很稳定 的酸，而硬硬结合或 软软结合的产物一般 都很稳定。 OH基是硬 碱
21
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。
在麻省理工学院工作时期，他提出了逸度和活度的概念，使原来只适用 于理想体系的热力学能够应用于真实体系，并对一些十分重要的热力学 量作了准确测量和校准。如标准生成自由能、标准电极电势等至今仍在 应用。1923年他与兰多尔特合著的《热力学和化学物质的自由能》一书 已成为经典著作。1916年，他提出化学键是两个原子共享一对电子的重 要概念。后经郎缪尔(Langmuir)的发展，为人们普遍接受。1923年他的 《原子分子的价和结构》一书为物理有机化学和价键理论的发展奠定了 基础。从他的电子理论出发，他还为酸碱作出了更为广泛的定义：可接 受一个电子对的物质是酸，可给出一个电子对的物质是碱，形成路易斯 酸碱理论。1933年他首次分离氢的同位素氘，并制备重水的纯样品。 他还是一位优秀的教学与科研工作的组织者和领导者，为使美国化学跃 居世界先进行列做出重大贡献。培养出吉奥克(WilliamF.Giauque)等一批 诺贝尔奖获得者。
(3)反应，因为三氟甲烷的酸性比甲烷大。
ROH
ROR
RC=O H
R2C=O
X OH RO SH R
12
• 在有机化学中的路易斯碱和路易斯酸 • 亲核试剂 • 亲电试剂 • 路易斯酸碱定义的优点是它可以概括比
Bronsted-Lowry 酸碱定义更广的有机化合 物。
• 路易斯酸碱定义的缺点是还没有方法定量 地测定路易斯酸碱的强弱。
13
Lewis酸碱反应实例
18
皮尔孙提出的酸碱反应规律为
➢ “硬酸优先与硬碱结合，软酸优先与软碱结合 。” ➢ 这虽然是一条经验规律，但应用颇广： 取代反应都倾向于形成硬 - 硬、软 - 软的化合物。 软-软、硬-硬化合物较为稳定，软 - 硬化合物不够
稳定。 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 。 解释催化作用。有机反应中的弗里德-克雷夫茨反
23
6.5 超强酸和超强碱
超强酸这一术语由Conant于1927年提出，用于表示比通 常的无机酸更强的酸。一般认为比100%的硫酸还强的酸 称为超强酸(super acid)。
在水溶液中低浓度的酸用pH来描述酸的强度，对于高浓 度的酸一般使用Hammett酸函数来表示酸的强度。100% 的硫酸的Hammett酸函数Ho为-11. 93，因此，凡Ho小于11.93的酸就是超强酸。 Ho和pH 一样，也用负对数来表 示.
15
软酸即酸中吸电子原子的体积大，带正电荷少或
不带电荷，对外层电子的吸引力弱，易被极化， 易变形，易发生还原反应。
硬酸即酸中吸电子原子的体积小，带正电荷多，
对外层电子的吸引力强，不易被极化，不易变形， 不易发生还原反应。
软碱即碱中给电子原子体积大，电负性小，对外
层电子吸引力弱，易被极化，易发生氧化反应。
应以无水氯化铝(AlCl3)做催化剂，AlCl3是硬酸， 与RCl中的硬碱 Cl -结合而活化。
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用软硬酸碱理论解释为什么AgCl不 溶于水，而AgF溶于水？
• 卤化银中，Ag+是软酸，与Cl-（硬碱）、 Br-、I-（软碱）键合较水强，这些盐溶解度 就小
• 但Ag+(软酸)与F-（硬碱）键合较水弱，AgF 溶解度就大。
• 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。
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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AlΒιβλιοθήκη Baidul3中的硬碱Cl结合. 其他硬酸如SnCl4、FeCl3也有类似于AlCl3的作用。
利用互为共轭酸碱的强弱关系，我们可以判断酸碱的相对强度。 例如， 酸性：RCOOH>H2O>RCH2OH;碱性：RCH2O->HO- >RCOO-；即强酸的 共轭碱是弱碱，反之亦然。
酸越强，共轭碱就越弱 酸越弱，共轭碱就越强 酸碱反应倾向于生成弱酸与弱碱
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按照酸碱质子理论，酸碱的概念是广义的，酸碱反应也远远超出了 Arrhenius提出的酸碱反应类型，同时酸碱反应不只局限在溶液中的反应，
常用的Lewis碱有：
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6.6.2 亲核加成反应中的酸碱反应 所有的亲核加成反应均认为是酸碱反应。醛、酮、酸 及其衍生物是酸，而亲核试剂是碱
1 格氏试剂与羰基化合物的加成反应
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2，醛酮与氨的衍生物的加成反应 3．羰基与氢化锂铝的还原反应
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6.6.3 亲电加成反应中的酸碱反应
所有的亲电加成反应均可认为是酸碱反应，烯烃、炔烃或小环烷烃是碱，而 亲电试剂是酸。 1.烯烃与氯气的加成反应
24
比如正丁烷，在超强酸的作用下，可以发生碳— 氢键的断裂，生成氢气，也可以发生碳—碳键的 断裂，生成甲烷，还可以发生异构化生成异丁烷， 这些都是普通酸做不到的。
将超强酸吸附在SiO2、AICl3、TiO2或离子交换树 脂上，得到固体超强酸，是很好的催化剂。由于 它对环境友好、选择性高、易分离回收和循环使 用，具有诱人的应用前景。
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以下五位诺贝尔奖获得者皆是路易斯的学生
• 尤里——重氢重水的发现者，1934年诺贝尔化学奖得主。 • 乔克——超低温化学的应用技术发明者，1949年诺贝尔化
学奖得主。 • 西博格——镎、镅、锔和锫等元素的发现者，1951年诺贝
尔化学奖得主。 • 科比——用碳14测定历史年代的发明者，1960年诺贝尔
第6章 酸碱理论
1
• 6.1 无机化学的酸碱概念 • 1889年瑞典科学家Arrhenius从他的电离学说出发，
提出了酸碱的电离理论。 • 把酸定义为是在水溶液里能电离生成氢离子的一
类(H化NO合3）物等，都如是盐常酸用(的HC和l)最、重硫要酸的(H酸2S。04)、硝酸
2
• 碱是一类在水溶液里或熔融状态时能电离生成氢氧根离子 而且生成的阴离子只有氢氧根离子一种的化合物。如氢氧 化钠(NaOH)、氢氧化钙[Ca(OH)2]。
所有的亲电、亲核重排反应均可认为是酸碱反应。
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35
1．预计下列反应哪个较快？
(a)快，因为生成的碱是有芳香性的。 (a)快，因为(b)生成的碱是反芳香性的。
(b)快，因为(a)生成的酸是反芳香性的。
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(1)不反应，因为甲烷的酸性比二环[1，1，O]丁烷弱。
(2)不反应，因为甲基正离子的稳定性不如乙腈甲基正离子。
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6.2 酸碱质子理论
丹麦化学家Bronsted和英国化学家Lowry于1923年分别提出了酸碱质子理论， 又称Bronsted-Lowry质子理论。按照，凡能给出质子的物质是酸，凡能接受质 子的物质是碱。它们之间的关系可用下式表示：
可见，酸碱可以是阳离子、阴离子或中性分子。 酸(HA)去质子后变成碱（A-），碱接受质子后变成酸，这种相互依存的关系叫 共轭关系。 从反应产物看，酸在反应中失去质子，生成它的共轭碱；碱在反应中获得质子， 生成它的共轭酸，因而酸碱反应的产物为原酸的共轭碱和原碱的共轭酸。 5
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6.5. 2 常见的超强碱
超强碱主要是碳负离子，如环戊二烯负离子、-碳负离子等。固 超强碱在石油化工中可应用于催化烯烃异构化，目前正在深入 研究中。
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6.6 酸碱在有机化学中的应用
从广义上讲，除自由基和协同反应外，有机反应均可看成是酸碱反 应。
6.6.1 有机反应的催化剂 常用的有机反应的催化剂除Arrhenius酸碱外，主要属于Lewis酸和Lewis碱。 常用的Lewis酸有 : AICl3 ,SnCl4 .TiCl4 ,BF3 ,FeCl3 ,ZrCl4 .TiOSO4 .Ti(OR)4 .Ag.Cu.Pd,Pt等 ;
30
2.烯烃的次氯酸化反应
31
6.6. 4 亲核取代反应中的酸碱反应
所有的亲核取代反应均可认为是酸碱反应，亲核试剂 是碱，卤代烃等是酸。
1.卤代烃的腈解
2．醇与卤化氢的反应
32
6.6. 5 亲电取代反应中的酸碱反应
所有的亲电取代反应均可认为是酸碱反应，亲电试剂是酸，芳烃等是碱。
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6.6. 6 重排反应中的酸碱反应
B+ H
BH
亲核试剂 亲电试剂
形成的键
H HN +
H
亲核试剂
F
BF F
亲电试剂
H HN
H
F
BF F
形成的键
H
H
H3C
O
+
H C Cl H
H3C O
CH
+
H
亲核试剂 亲电试剂
形成的键
Cl
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6.4 软硬酸碱的概念
将酸和碱根据性质不同分为软硬两类的理论。 1963年由R.G. Pearson提出。 1958 年 S.阿尔兰德、J.查特和N.R.戴维斯根据某些配位原子易 与 Ag+、Hg2+、Pt2+ 配位； 另一些则易与Al3+、Ti4+配位，将金 属离子分为两类 。 a类金属离子包括碱金属 、碱土金属 Ti4+、Fe3+、Cr3+、H+； b 类金属离子包括Cu+、Ag+、Hg2+、Pt2+。 皮尔孙在前人工作的基础上提出以软硬酸碱 (hard and soft acid base, HSAB)的概念来区分金属离子和配位原子：
常见的超强酸有：质子超强酸和Lewis超强酸两类，质子 超H（强-酸13有.8）：；发F烟S硫O酸3 H(-（14-1.154.0)；7）H。ClOLe4w（is-1超3强.0）酸；是C指IS比O无3 水AICl3更强的酸，如SbF5、TaF5和NbF5。
一些复合超强酸的酸性更强，如氟锑酸（FSO3 H –SbF5) 的Ho约为-25，比100%的硫酸强1013倍，这种超强酸在室 温下甚至可以溶解蜡烛，被Aolah称为魔酸(magic acid)。
硬碱即碱中给电子原子体积小，电负性大，对外
层电子吸引力强，不易被极化，不易发生氧化反 应。
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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。 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。
也包括了气相反应、液相反应等。从这些反应中，可以清楚地看出“酸和 碱发生质子转移后，生成了新酸和新碱”。
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6.3 酸碱的Lewis理论
Lewis定义
酸是任何分子或离子在反应过程中能够接受电子对 的物质，称为电子对的接受体，简称受体； 碱是含有可以配给电子对的任何分子或离子，称为 电子对给与体，简称给体。