酸碱理论与非水溶剂课件.ppt

《酸碱理论与非水溶剂课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、§2.3非水溶剂第2章酸碱理论与非水溶剂§2.2酸碱强度§2.1酸碱概念2.1.2近代酸碱理论2.1.1早期的酸碱概念§2.1酸碱概念2.1.1早期的酸碱概念人们最初对酸碱的认识是从他们的反应现象、特征入手的；18世纪末，法国化学家拉瓦锡(A.Lavoisier)提出“酸素”的说法；1815年，英国化学家戴维(H.Davy)注意到构成酸的关键元素是氢；1838年，德国化学家李比希(J.Liebig)认为，只有含有能被金属置换的氢的化合物才是酸，这可以算作第一个比较满意的酸的定义；19世纪80年代德国化学家奥斯特瓦尔德(F.W.Ostwald)

2、和瑞典化学家阿累尼乌斯(S.A.Arehenius)提出电离理论；2.1.2近代酸碱理论1.阿累尼乌斯的电离理论1887年，阿累尼乌斯提出：凡是在水溶液中产生H＋的物质叫做酸，在水溶液中产生OH－的物质叫做碱。酸碱中和反应就是H＋和OH－结合生成中性水分子的过程。优势：提出了H＋、OH－的概念，提供了一个描述酸碱强度的定量标度；缺陷：只承认提供水溶性OH－的物质是碱，也不能解释非水质子溶剂和非质子溶剂中的酸碱反应。1923年，丹麦化学家勃朗斯特(J.N.BrØnsted)和英国化学家劳莱(Lowry)分别独立提出：任何能释放质子的物种叫做酸，

3、任何能结合质子的物种叫做碱；前者叫质子的给予体，后者叫质子的接受体。酸酸碱碱共轭2.布朗斯特－劳莱的质子理论未溶剂化的质子不能在溶液中存在，因此每一共轭酸碱对只能和另一共轭酸碱对相伴，发生质子得失。通常把反应式中反应物称为“酸”或“碱”，把产物当作与之对应的“共轭碱”或“共轭酸”。强酸的共轭碱必然是弱碱，强碱的共轭酸必然是弱酸。质子传递与环境无关，不仅适用于水溶剂，也适用于非水溶剂。1923年，美国化学家路易斯(G.N.Lewis)提出了一个更广泛的酸碱定义：凡能提供电子对的物种叫做碱；凡能从碱接受电子对的物种叫做酸。酸碱通过电子对授受关系形

4、成配位共价键。3.路易斯酸碱理论Lewis碱：:CO，:NH3，(CH3)2SO:，C2H4，C6H6，X-，OH-，:CN-(电子对给予体)。Lewis酸：BF3，AlCl3，SiF4，四氰基乙烯，Fe，Ni，Fe3+，Ag+，H+(电子对接受体)。路易斯酸包括如下几类物种：(1).金属阳离子：含有用于成键的未占据的价轨道；Fe3+，Ag+/Mg2+，Na+(2).含有价壳层未充满的原子的化合物；BF3，AlCl3(3).具有极性双键的分子，最常见的离子为含有羰基的分子；R2C=O，CO2(4).含有价壳层可扩展的原子的化合物；SnCl4－

5、SnCl62-(sp3－sp3d2)路易斯碱包括如下几类物种：(1).阴离子；X-，OH-，:CN-等；(2).具有孤对电子的中性分子；氨、胺、水、:CO等；(3).具有碳碳双键的分子；C2H4，K[PtCl3(C2H4)]路易斯碱也包括了布朗斯特碱，但二者并不完全一致。H2CO3、HCl是布朗斯特酸，但不是路易斯酸；4.硬软酸碱理论(HSAB)基于Ahrland的工作及Lewis电子理论，1963年皮尔逊(R.G.Pearson)提出。硬是指不易变形的酸和碱(Fe3+，F-，8e–构型，半径小，电荷多)。软是指相对易变形的酸和碱(Ag+，F

6、e，I–，SCN–，半径大，非8e–构型)。“软亲软，硬亲硬，软硬结合不稳定”20世纪50年代，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。硬酸与软酸硬酸金属离子包括:第1、第2、第3、第13族和Ln3+，An3+以及处于高氧化态的d区过渡金属离子，如：Ti3+，Cr3+，Fe3+，Co3+等；软酸金属离子包括低氧化态的过渡金属离子，如：Pd2+，Pt2+，Hg2+，Hg22+等；介于上述两种酸之间的物种称作交界酸，如：Fe2+，Co2+，Cu2+，Ni2+等；硬碱与软碱硬碱配位原子的特

7、点是：电负性高、把持价电子能力强、不易被极化，如含O、N、F配位原子的配体，H2O、F-、NH3、R3N、PO43-、SO42-、CO32-等；软碱所含配位原子电负性小，把持价电子能力差，半径大，易被极化，如含P、As、S、I配位原子及含有π键的配体，如：SCN-、CO、CN-，I-、S2-、R3As、R3P、R2S等；介于上述两种碱之间的物种称作交界碱，如：C6H5NH2，Br-，NO2-等；FeF63-稳定(硬亲硬)HgI42-稳定(软亲软)F-Cl-Br-I-Fe3+6.041.410.49－Pb2+<0.81.751.771.92Ag

8、+-0.23.44.27.0Hg2+1.036.728.9412.8碱酸硬软酸碱理论的应用可以很方便地对化合物的稳定性作出预言：[Cd(CN)4]2-和[Cd(N