¿Por qué los ácidos / bases suaves tienden a tener alta polarización?

Pearson, quien desarrolló la teoría HSAB, más tarde encontró una base orbital molecular para la dureza química. La dureza ([matemática] \ eta [/ matemática]) está, por definición, relacionada con la magnitud de la brecha HOMO / LUMO. Es, literalmente, lo difícil que es agregar o eliminar un electrón al sistema.
Fuente de la imagen: Pearson. La electronegatividad absoluta y la dureza se correlacionan con la teoría de la órbita molecular.

El tamaño del espacio HOMO / LUMO refleja la deslocalización de la carga en la molécula. Una pequeña brecha significa que hay poca energía para el salto de electrones entre los orbitales, por lo que los electrones se deslocalizan más fácilmente y la molécula es más polarizable. Por el contrario, los espacios grandes indican una alta energía para la deslocalización electrónica y una menor polarización.

Esta es la razón por la cual los ácidos y las bases duras tienden a ser pequeños con capas de valencia completamente ocupadas: la valencia completa estabiliza los átomos y da como resultado un gran espacio HOMO / LUMO. Por el contrario, los ácidos más blandos como los metales de transición parcialmente oxidados tienen un espacio más pequeño para la adición / eliminación de electrones.

Bueno, lees la definición de ácidos y bases blandos en wikipedia, que describe “blando” como que tiene una carga eléctrica relativa más pequeña de sus electrones externos (valencia), un gran tamaño molecular y es un receptor o donante de pares de electrones. La combinación de una pequeña carga eléctrica (electronegatividad) que puede ser cercana a 0 o ligeramente positiva en ácidos, en combinación con un gran tamaño relativo de la molécula en cuestión, más el hecho de que los electrones duales están siendo influenciados, puede conducir a una condición física en que los electrones son mucho más susceptibles a los efectos de influencia de un campo eléctrico cercano, lo que hace que la radiación electromagnética se perturbe lo suficiente como para vibrar en un solo plano: polarización.

Típicamente, los compuestos más blandos tienen un menor grado de carga y tamaños más grandes. Como consecuencia, la carga por volumen de softs es sustancialmente más baja que las duras, lo que permite que sus nubes de electrones se distorsionen (polaricen) más fácilmente bajo un campo eléctrico. Considere F vs F- vs I-. F- tiene un electrón extra en comparación con F (10e- vs 9e- o 1.11x tantos e-) pero un radio sustancialmente mayor a 133 pm vs ~ 70pm (1.9x más) y, por lo tanto, aproximadamente 0.16x la carga por volumen de F hace que F- sea una base más suave que F. De manera similar, I- tiene un radio iónico de 206 pm y es aproximadamente un cuarto del e / V de F-.