Кислотно-основные и некоторые другие свойства растворителей

Кислотно-основные и некоторые другие свойства растворителей

• Свойства, включая основные кислоты и другие растворители В химической теории растворения Д. И. Менделеева растворитель рассматривается не только как среда для протекания реакции, но и как непосредственный участник химического процесса. В качестве реакционной среды растворители обычно характеризуются диэлектрической проницаемостью.

• Как участник реакции кислотно-основных взаимодействий, растворитель характеризуется донорно-акцепторным свойством по отношению к протонам. Разумеется, эти свойства не исчерпывают оригинальность и свойства растворителя из-за определенных взаимодействий. При классификации в соответствии с характеристиками акцептора Донона протонные и апротонные растворители обычно разделяются.

Протонные растворители обладают донорными свойствами по отношению к протонам. Людмила Фирмаль

Другими словами, протонные растворители могут давать и получать протоны и участвовать в процессах взаимодействия кислоты с основанием. Апротонные растворители не проявляют кислотно-основных свойств и не имеют равновесия протолиза с растворенными веществами. Эта классификация остается несколько условной, потому что природа растворенного вещества так важна. Например, раствор амида натрия в аммиаке бензола, который обычно считается апротонным, является кислым.

Однако во многих аналитически важных системах классификация оправдана. Протонные растворители обычно классифицируются как кислотные (или протоногенные), основные (или парентогенные) и амфотерные (амфотерные). В случае кислотного растворителя характеристики донора протонов являются характерными. В случае основного растворителя характеристики акцептора протонов являются характерными.

Характеристики амфотерного растворителя являются обеими. Кислотные растворители характеризуются выраженной тенденцией к высвобождению протонов. Эта группа растворителей включает муравьиный ангидрид, уксусную кислоту, хлоруксусную кислоту, фторуксусную кислоту, серную кислоту, фосфорную кислоту, другие кислоты и гликоли.

Добавить протон. В генерирующих протоны растворителях тенденция к донорству протонов намного превосходит тенденцию к прикреплению протонов. Например, общие протогенные растворители, такие как CH.iCOOH, действуют как основания для H2SO4. Другими словами, добавляется серная кислота. Уксусная кислота и другие протон-генерирующие растворители отличаются от амфотерных растворителей тем, что характеристики донора протонов явно превосходят акцептор протона.

Основные растворители обладают замечательными основными свойствами. Другими словами, существует тенденция к легкому добавлению протонов. Ti- Типичными протофильными растворителями являются NH3, NH2OH, H2NCH2CH2NH2, (C2H5) 2NH, C5H5N и HCONH2. CH3CONH2 и соавт. Однако основные растворители также могут давать протоны партнерам с более сильным сродством к протону.

Профильные растворители, в отличие от амфотерных растворителей, более заметны в принятии, чем высвобождение протонов. Амфотерные растворители проявляют слабо выраженные кислотно-основные свойства. То есть они являются более слабыми кислотами, чем протогеники, и более слабыми основаниями, чем протофилики. Амфотерные растворители включают воду, спирт и кетоны.

• Поскольку кислотно-основные свойства взаимодействующих партнеров в значительной степени зависят от природы кислотно-основного взаимодействия. Также от направления процесса, трудно провести четкую границу между амфотерным растворителем и неочищенным или протофильным растворителем. Апротонные растворители не обладают значительными протонодонорными или акцепторными свойствами.

Низкая диэлектрическая проницаемость и низкий или нулевой электрический дипольный момент. Вещества, растворенные в апротонных растворителях, существенно не диссоциируют. Апротонные растворители включают бензол, хлороформ, четыреххлористый углерод, сероуглерод и циклогексан.

Неполярные растворители также включают в себя так называемые полярные или дипольные апротонные растворители. Людмила Фирмаль

Эта группа растворителей имеет более высокую диэлектрическую проницаемость (е> 15) и электрический дипольный момент (выше 7-10 ° С-м). К ним относятся ацетон, нитрометан, диметилформамид, пропиленкарбонат, ацетонитрил, диметилсульфоксид и другие. Кислотно-основные свойства этих растворителей слабые, но все они сильно поляризованы.

Помимо использования в аналитической химии, диполярные апротонные растворители используются в различных исследованиях в таких областях, как кинетика, катализ и электрохимия, чтобы создать наиболее благоприятные условия реакции. Растворители можно разделить на выравнивание и дифференциацию в зависимости от влияния растворенного вещества на кислотно-основные свойства.

При выравнивании растворителем прочность некоторых кислот, оснований и других электролитов примерно одинакова, а при дифференциации прочность различна. Равномерность прочности электролита в выравнивающих растворителях не является универсальной. Например, в кислотном выравнивающем растворителе маловероятно, что все кислоты будут сильными или все слабыми.

Многие минеральные кислоты, такие как хлорная кислота, соляная кислота, бромистоводородная кислота и азотная кислота в водных растворах, полностью диссоциируют с образованием НЗО, продукта взаимодействия кислота-вода. Вода оказывает выравнивающее действие на силу сильных кислот. Ясно, что чем более выражены акцепторные свойства протона в растворителе, тем больше его выравнивающий эффект распространяется на более широкий диапазон кислот.

Например, жидкий аммиак имеет более сильный протогенный характер, чем вода, поэтому он является выравнивающим растворителем для слабых кислот, а также сильных кислот. Также объясняется выравнивающее влияние протогенных растворителей на основания. Различающие растворители могут сильно влиять на прочность кислот, оснований и других электролитов.

Многие кислоты и основания, которые полностью диссоциируют в водном растворе, имеют существенно отличающиеся сильные стороны при различении растворителей. Например, уксусный ангидрид и другие слабые акцепторы протонов оказывают дифференцирующее действие по отношению к сильным кислотам. Концепция платежеспособной дифференциации не является абсолютной.

Это потому, что одна группа веществ может дифференцировать растворители, а другая группа может дифференцировать растворители. Например, жидкий аммиак является дифференцирующим растворителем для сильных оснований, но выравнивается для кислот.

Диполярные апротонные растворители обладают более универсальным дифференцирующим эффектом, при котором изменяется как кислотная, так и основная прочность. Помимо кислотных оснований многие растворители обладают и другими свойствами, представляющими интерес для аналитической химии. Довольно большая группа растворителей образует координационные связи с растворенными частицами.

Это так называемые кондиционирующие растворители. Они делятся на доноров и акцепторов. Донор образует координационную связь с акцептором электронной пары и образует акцепторную связь с донором. Многие биполярные акцепторные растворители проявляют донорные свойства — они являются более активными сольватами катионов.

Многие протонные растворители являются акцепторами — они сильнее взаимодействуют с анонами. Эта классификация не является безусловной, поскольку растворитель может проявлять как донорные, так и акцепторные свойства, в зависимости от условий взаимодействия и партнеров.

Смотрите также:

Решение задач по аналитической химии

Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури	Автопротолиз
Электронная теория Льюиса, теория Усановича и другие теории	Равновесия в водных растворах кислот и оснований