如溶剂的酸性和极性课件.ppt

1、朱丽君04081032 酸和碱的概念 溶剂 非水溶液中的酸碱平衡 决定终点的方法和原理 滴定剂与基准物 滴定方法概 念 非水滴定法非水滴定法(nonaqueous titrations)：在非水溶剂中进行的滴定分析方法称为非水滴定法。 非水溶剂非水溶剂：指的是不含水的无机溶剂 与有机溶剂 有异味、有毒、而且价格又贵 为何还要发展非水滴定？一：许多物质在水中Ka 或Kb小于10-7，没有 明显的滴定突跃，不能在水中滴定。二：许多有机物在水中基本不溶或溶解甚少，不能在水中滴定。三：强酸或强碱在水中全部离解为H+和OH-在水中不能区分强酸或强碱，不能分别滴定。理论核心 酸和碱的概念酸碱质子理论：酸

2、给出质子，碱 结合质子酸(HA) 碱(B)+质子(H+)应用：适于解释质子迁移性溶剂中非水滴定所遇到的问 题酸碱电子理论：酸 接受电子对，碱 给出电子对 两者通过电子对转移相结合，形成共价或配位键，组成安定的产物应用：适于解释无质子溶剂中非水滴定所遇到的问题溶剂的分类非 水 溶 剂质子迁移性溶剂 （SH）无质子溶剂 （S）酸性溶剂碱性溶剂两性溶剂无质子惰性溶剂无质子弱碱性溶剂n1、酸性溶剂：给出质子能力较强的溶剂。如冰醋酸，丙酸等。适于作为滴定弱碱性物质的介质，如胺类、生物碱、氨基酸。滴定剂一般采用HClO4，常用邻苯二甲酸氢钾做基准物，用结晶紫、甲基紫做指示剂。n2、碱性溶剂：接受质子能力较

3、强的溶剂。如乙二胺、液氨、乙醇胺、吡啶等。适于作为滴定弱酸性物质的介质，如羧酸、氨基酸。用强碱如甲醇纳等做滴定剂，常用苯甲酸做基准物，用百里酚蓝、偶氮紫做指示剂。溶剂性质对物质测定的影响(一)溶剂的离解性 常用的非水溶剂中，只有惰性溶剂不能离解，其他溶剂均有不同程度的离解。 SH H+ +S- SH + H+ SH2+SHSHKSHa固有酸度常数2HSHSHKSHb固有碱度常数合并两式，即得到溶剂自身质子转移反应： 2SH SH2+ +S由于溶剂自身离解很微，SH可看作定值，定义：22SHSSHKKSHbSHa22SHKKSSHKSHbSHaSKS称为溶剂的自身离解常数或离子积称为溶剂的自身离

4、解常数或离子积 如乙醇的自身质子转移反应为 2C2H5OH C2H5OH 2+ +C2H5O- KS=C2H5OH 2+ C2H5O- =7.910-20水的自身离解常数KS=H3O+OH-，即为水的离子积常数KW= KS=110-14(二)溶剂的酸碱性 现以HA代表酸，B代表碱，根据质子理论有下列平衡存在： HA H+ + A- B+ H+ BH+HAAHKHAaBHBHKBb 若将酸HA溶于质子溶剂SH中，则发生下列质子转移反应： SH +HA A- + SH2+ HA在溶剂SH中的表观离解常数KHA按下式计算：HA H+ + A-SH +H+ SH2+SHbHAaHAKKHAHSHHAS

5、HHASHASHK22 同理，碱B溶于溶剂SH中的平衡常数KB为： 碱B在溶剂SH中的表观碱强度决定于B的碱度和溶剂SH的酸度，即决定于碱接受质子的能力和溶剂给出质子的能力。SHaBbHBKKBSHBHSK(三)均化效应和区分效应 常见的几种酸在水中都是强酸，存在以下酸碱平衡反应： HClO4 +H2O H3O+ +ClO4- HCl + H2O H3O+ +Cl- H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4- 在水中最强的酸是H3O，高氯酸和盐酸都被拉平到H3O+ 的强度水平，结果使它们的酸强度水平都相等，这种效应叫做均化效应(levelling effect)。但是在醋酸溶液中，酸碱平

6、衡反应为：HClO4 +HAc H2Ac+ +ClO4- K=1.310-5HCl + HAc H2Ac+ +Cl- K=2.810-9由于醋酸碱性比H2O弱， HClO4和HCl不能被均化到相同的强度，K值显示HClO4比HCl更强的酸，这种效应称为区分效应(differentiating effect)。 质子酸碱平衡质子酸碱平衡非质子酸碱平衡非质子酸碱平衡酸和碱能解离成简单离子酸和碱能解离成简单离子酸和碱能生成离子对酸和碱能生成离子对酸和碱有同（杂）系缔合酸和碱有同（杂）系缔合作用作用酸和碱有聚合作用酸和碱有聚合作用无溶剂，在气态中反应无溶剂，在气态中反应在极性或非极性溶剂中反应在极性或非极性溶剂中反应在熔融盐状态起反应在熔融盐状态起反应 光度法、电位法、指示剂法等。光度法、电位法、指示剂法等。 水溶液中酸碱滴定所用的指示剂大多数可水溶液中酸碱滴定所用的指示剂大多数可用于非水滴定，但是在非水溶液中，影响用于非水滴定，但是在非水溶液中，影响指示剂变色平衡的因素比水溶液中复杂得指示剂变色平衡的因素比水溶液中复杂得多，如溶剂的酸性和极性，滴定过程中各多，如溶剂的酸性和极性，滴定过程中各种成分浓度的变化以及一些其他未知因素种成分浓度的变化以及一些其他未知因素等。等。