非水滴定法中国药科大学分析化学.ppt
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1、第三章 非水酸碱滴定法,基本概念 非水滴定法(nonaqueous titrations) 质子溶剂 ( protonic solvent) 非质子溶剂(aprotic solvent) 均化效应(levelling effect) 区分效应(differentiating effect ),基本原理,一、非水溶剂的分类:,A. 质子性溶剂:具有较强的授受质子能力的溶剂 1)酸性溶剂 2)碱性溶剂 3)两性溶剂 B.非质子性溶剂:溶剂分子中无转移性质子的溶剂 1)偶极亲质子性溶剂 2)惰性溶剂,酸性溶剂:具有较强的给出质子能力的溶剂,例如:甲酸,醋酸,丙酸,硫酸,特点:酸性H2O,碱性H2O
2、适用:滴定弱碱性物质 作用:酸性介质,能增强被测碱的强度,HAc + HAc H2 Ac+ + Ac-,碱性溶剂:具有较强的接受质子能力的溶剂,例如:乙二胺,乙醇胺,丁胺,适用:滴定弱酸性物质 作用:碱性介质,能增强被测酸的强度,H2NCH2CH2NH2 + H2NCH2CH2NH2 H2NCH2CH2NH3 + + H2NCH2CH2NH-,两性溶剂:既易给出质子、又易接受质子的 溶剂,例如:甲醇,乙醇,异丙醇,特点:碱性、酸性与水相似(给出质子、接受质子 两种能力差不多,与水相似) 适用:滴定不太弱的酸性或碱性物质 作用:中性介质,传递质子,CH3OH + CH3OH CH3OH2 + C
3、H3O-,偶极亲质子性溶剂(非质子亲质子性溶剂): 溶剂分子中无转移性质子,但具有较弱的接 受质子的倾向,且具有程度不同形成氢键的 能力,例:酮类,酰胺类,腈类,吡啶类,特点:具微弱碱性和弱的形成氢键能力;不具碱性 适用:滴定弱酸性物质,惰性溶剂:溶剂分子中无转移性质子和接受 质子的倾向,也无形成氢键的能力,例:苯,甲苯,氯仿,四氯化碳),特点:不参加酸碱反应 适用:滴定弱酸性物质 作用:常与质子溶剂混用,用来溶解、分散、 稀释 溶质,二、溶剂的性质,(一)溶剂的离解性 (二)溶剂的酸碱性 (三)溶剂的极性 (四)均化效应和区分效应,(一)溶剂的离解性,注:溶剂的酸性或碱性强弱分别由两对共轭酸
4、碱对决定 每一对共轭酸碱对中,酸越强,其对应的共轭碱越弱,溶剂的质子自递常数或离子积,溶剂固有酸常数,溶剂固有碱常数,溶剂自身离解常数,注: Ks值是非水溶剂的重要特性,可以了解酸碱滴定反应的完全 程度以及混合酸碱有无连续滴定的可能性,滴定反应常数,质子性溶剂中的酸碱滴定反应:,结论 KaSH 或KbSH为定值,衡量溶剂授受质子能力的大小 KaSH 或KbSH,Ks, Kt,滴定反应完全程度 Ks对滴定突跃的影响: Ks,滴定单一组分的pH 滴定准确度,SH2+ + S- 2 SH,溶剂合质子,溶剂阴离子,强酸,强碱,例:,水溶液(Kw =1.010-14 ) NaOH (0.1000mol/
5、L) HCL (0.1000mol/L) pH = 4.3 9.7,pH = 5.4 乙醇溶液中(Ks =1.010-19.1) C2H5ONa (0.1000mol/L) HCL(0.1000mol/L) pH* = 4.3 14.8,pH* = 10.5 滴定突跃范围 ,水溶液中 H2O + H2O H3O+ + OH-,醋酸溶液中 HAC + HAC H2AC+ + AC-,乙醇溶液中 C2H5OH + C2H5OH C2H5OH + + C2H5O-,(二)溶剂的酸碱性,1. 酸HA溶在溶剂SH中:,注:HA的表观酸度决定于HA的固有酸度和溶剂的固有碱度 溶剂SH碱性越强,反应越完全,
6、HA的酸性越强,酸 HA H+ + A- 碱 SH + H+ SH2+ 离解平衡反应 HA + SH SH2 + A-,HA固有酸常数,溶剂固有碱常数,HA在溶剂中表观酸常数,例:HCL在H2O 中的酸性在HAc中的酸性(H2O的碱性HAc),续前,2. 碱B溶在溶剂SH中,注:B的表观碱度决定于B的固有碱度和溶剂的固有酸度 溶剂SH酸性越强,反应越完全,B的碱性越强,碱 B + H+ BH+ 酸 SH H+ + S- 离解平衡反应 B + SH S- + BH+,B固有碱常数,溶剂固有酸常数,B在溶剂中表观碱常数,例:NH3在HAc中的碱性在H2O中碱性(HAc的酸性H2O),续前,结论,物
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