Bonjour,
j'aurai voulu avoir quelques précisions sur la théorie HSAB. En fait, j'ai du mal à déterminer si un élément est dur ou mou. Qu'est ce que je suis censé regarder en premier, le rayon atomique, l'électronégativité, la polarisabilité?
Merci à vous
Cette théorie HSAB m'a toujours paru plus qualitative que quantitative. Elle est issue d'une observation générale que voici : les minerais qu'on trouve sur Terre sont souvent des halogénures, ou des composés oxygénés (carbonate, sulfate) pour les atomes des deux premières lignes et colonnes du tableau périodique, et des sulfures pour les atomes du centre du tableau.
Exemple : NaCl, KCl, CaF2, CaCO3, CaSO4, Al2O3, SiO2 pour le premier groupe, et PbS, ZnS, FeS2, Ag2S, HgS, As2S3 pour le second.
Il y a bien sûr des quantités d'exception, comme Cu qui se trouve sous forme de carbonate, et Mn sous forme MnO2
Mais la tendance est là, et c'est vrai que les atomes des premières lignes et des premières colonnes ne se trouvent jamais sous forme de sulfures dans la nature. A ma connaissance, il n'existe pas de raisons objectives à cette observation.
On ne vient alors à recourir aux analogies, qui ont connu un certain succès dans d'autres domaines.
Qui se ressemble s'assemble, dit un vieux proverbe.
De là à déduire que l'oxygène et le chlore sont d'une même nature que les atomes alcalins et alcalino-terreux, puisqu'il s'assemblent facilement, il n'y a qu'un pas. Ce sont tous des atomes qu'on appelle alors "durs". Les atomes durs se lient facilement entre eux.
Et par analogie, les métaux du centre du tableau "préfèrent" se lier au soufre, car, n'est-ce pas, ils sont tous deux gros, donc "mous".
Il faut reconnaître que les atomes durs sont en général de petite taille, et que les atomes mous sont plus gros.
C'est même la raison pour laquelle l'iode a beau être en dernière colonne, il est un peu trop gros pour être classé dans les durs. On le place plutôt dans les mous, et le fait est qu'il existe des minerais comme CuI, AgI, etc.
Tout ceci reste bien qualitatif, direz-vous. J'en suis conscient.
Je serais donc bien content d'entendre quelqu'un adopter une attitude plus quantitative pour développer ces concepts d'atomes durs et mous.
J'étais à l'univ au moment où cette théorie a commencé à être enseignée.
L'idée était de tenir compte du volume d'une orbitale que celle-ci soit vide (un acide) ou pleine (une base) et de partir du point de vue qu'un doublet "dur" (très localisé) comblerait plus facilement une orbitale vide elle même très localisée. A l'inverse, un acide ayant de grandes orbitales vides se verraient mieux combler par une base où le doublet est également très fortement localisé.
Je ne me souviens plus de l'exemple exact, mais dans le cours il y avait un exemple avec un composé tétravalent (neutre ou ionique, je ne sais plus). Dans cet exemple, la réaction en équilibre était considérée :
2 MH2(CH3)2 <-> MH4 + M(CH3)4
Toujours dans le cours, l'enseignant précisait qu'"Habituellement" ce genre de réaction donne le composé mixte, comme quand on mélange du H3PO4 et du PO43-, on forme des H2PO4- et/ou des HPO4-- (en fonction des quantités initiales).
Or, dans l'exemple, c'était les composés MH4 et M(CH3)4 qui étaient favorisés. La théorie HSAB l'expliquait par un renforcement du caractère dur pour le M(CH3)3+ et d'autre part une renforcement du caractère mou pour le MH3+.
La base la plus molle de ce point de vue est H-, ce qu'on peut assez aisément concevoir puisqu'il n'y a qu'un proton pour deux électrons, l'ion H- choisissait donc prioritairement un MH3+ déjà "mou" plutôt que le M(CH3)3+ très dur.
@sethy @moco, merci à vous pour vos réponses! Mais en fait mon problème est juste de savoir quelle caractéristique de l'élément plutôt comment prioriser ses caractéristiques ( rayon, électronégativité, polarisabilité) pour savoir s'il est dur ou mou?
Merci à vous!
