说明：本文华算科技系统介绍了软硬酸碱理论的定义、分类、作用规律及其实际应用。通过“硬亲硬，软亲软”的核心规律，解释了反应方向、配合物稳定性、溶解性等现象。
软硬酸碱理论（HSAB，Hard-Soft-Acid-Base theory）是1963年由R.G.皮尔逊（Ralph G. Pearson）提出的一个经验性化学理论，用于解释和预测酸碱反应的方向、速率及产物的稳定性。
软硬酸碱理论是建立在路易斯酸碱理论基础上的，即酸是电子对接受体，碱是电子对给予体。Ralph G. Pearson将路易斯酸碱按 “硬度” 分为三类，硬酸/碱、软酸/碱、交界酸/碱。
（1）硬酸：具有接受电子对能力的原子或原子团，半径小、正电荷集中、可极化程度低、对外层电子抓得紧的酸；
（2）软酸：原子或原子团的半径大，正电荷数较低或为零，可极化程度高，对外层电子抓得松；
（3）硬碱：具有给电子能力的原子或原子团，可极化程度低、电负性强、难以氧化、对外层电子抓得紧、不容易失去电子；
（4）软碱：可极化程度高、电负性低、容易被氧化、对外层电子抓得松、容易失去给出电子。
（5）交界酸碱：极化力和变形性介于软、硬酸碱之间的酸碱称为交界酸碱。
这三类酸碱的核心区别在于粒子的电荷、半径和极化性，并总结出“硬亲硬，软亲软，软硬交界就不管”的经验规律。
硬酸和硬碱：可以结合生成离子键、高极性键或稳定络合物；
软酸和硬碱或硬酸和软碱：只能形成弱化学键或不稳定的络合物；
交界的酸碱与软或硬的碱酸：都能发生反应，生成的络合物稳定性差别不大。
硬酸与硬碱、软酸与软碱反应速度较快，软酸与硬碱、硬酸与软碱反应速度较慢，交界酸碱反应速度适中。
这是 HSAB 理论的核心，本质是能量最低原理—— 同类酸碱结合时，化学键的 “离子性” 或 “共价性” 更匹配，体系能量更低，产物更稳定。
DOI：10.1021/acs.energyfuels.4c00817
软硬酸碱理论是一个定性的经验规则，它本身没有简洁的万能公式。但是，皮尔逊后来试图对其进行半定量化处理，引入了绝对硬度（η） 的概念来估算：
E(LUMO)：最低未占轨道能量、E(HOMO)：最高已占轨道能量
物理意义：这个公式本质上衡量的是一个物种的最高占据分子轨道和最低未占分子轨道之间的能隙。
能隙越大，物种越“硬”——它既不容易给出电子（作为碱），也不容易接受电子（作为酸），因为改变其电子状态需要很高的能量。能隙越小，它的电子云易于流动，易于发生电子交换和极化。
DOI: 10.1002/aenm.202202496
利用软硬酸碱理论可以预测反应的方向，比如有机反应中，软亲核试剂更易攻击软亲电试剂，如 CN⁻易攻击羰基碳上的不饱和碳；硬亲核试剂更易攻击硬亲电试剂，如 OH⁻易攻击饱和碳上的氢。
比如金属离子与配体的结合 —— 硬金属更易与硬配体形成稳定配合物，如 Ti⁴⁺与 O – 配体；软金属更易与软配体结合，如Pt²⁺与S – 配体。这也是很多催化剂设计的依据。
DOI：10.1002/ange.202425262
水是硬碱，易溶解硬酸-硬碱盐（如 NaCl），而难溶有机分子（软碱）则难溶于水。
此外，AgX 的溶解度顺序为 AgF>AgCl>AgBr>AgI，正是因为 Ag⁺（软酸）与 X⁻（硬度随 F⁻→I⁻降低）的 “软 – 软” 结合稳定性逐渐增强。
DOI: 10.27461/d.cnki.gzjdx.2024.000093
DOI：10.1021/acs.energyfuels.4c00817
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