4.4 非水溶液酸碱滴定（课件）- 《分析化学》同步教学（暨南大学版）

2024/1/11 第四章 酸碱滴定法 第四节 非水溶液酸碱滴定 一、非水酸碱滴定中的溶剂 二、滴定条件的选择 三、非水溶液中酸和碱的滴定 2024/1/11 非水滴定法是在非水溶剂中进行的滴定分析方法。 非水溶剂指的是有机溶剂和不含水的无机溶剂。 以非水溶剂为介质，不仅能增大有机化合物的溶解度，而且能使在水中进行不完全的反应进行完全，从而扩大滴定分析的应用范围。 在药物分析中，以非水溶剂中的酸碱滴定法应用较为广泛 非水溶液中的酸碱滴定法 2024/1/11 1. 非水酸碱滴定中的溶剂 (P71) (1) 溶剂的分类 溶剂 两性溶剂 (质子自递反应) 非释质子性溶剂(无转移性质子) 酸性溶剂：冰醋酸、丙酸等 碱性溶剂：乙二胺、乙醇胺等 中性溶剂：醇类 偶极亲质子溶剂：酰胺、酮、腈类等 惰性溶剂：苯、氯仿等 3 2024/1/11 (2) 溶剂的性质 固有酸常数 固有碱常数 溶剂质子自递反应： 半反应: HS S- +H+ 半反应: H+ + HS H2S+ 总反应: 2HS S- +H2S+ Ks = = aS-aH 2S+ = KaSH KbSH 溶剂的离子积 aH+ aS- KaSH= aHS aS-aH2S+ (aHS)2 aH2S+ KbSH= aH+aHS 4 2024/1/11 2 C2H5OH C2H5OH2+ + C2H5O- Ks = [C2H5OH2＋][C2H5O-] = 7.9  10-20 水：Ks = Kw = 1.0  10-14 (3) Ks 影响突跃范围 (P73) 0.1000 mol/L NaOH 滴定 0.1000 mol/L HCl 水溶液中，突跃： 4.3 — 9.7 在 C2H5OH 中，突跃： ？ 5 2024/1/11 C2H5OH 中： H3O+ C2H5OH2+ OH- C2H5O- 以0.1mol/L C2H5ONa 滴定酸 -0.1%: pH* = p C2H5OH2+ = 4.3 +0.1%: pH* = pKs -p C2H5O- = 19.1 - 4.3 =14.8 突跃： 4.3 ~14.8 比水溶液中突跃范围大5.1个pH单位。因此，原来在水中不能滴定的酸碱在乙醇中有可能被滴定。 6 2024/1/11 (4)溶剂对溶质酸碱性影响 HA H+ + A- 酸HA 溶于质子溶剂 SH HA + SH SH2 + + A- aH+ aA- KaHA= aHA KHA = = KaHA  KbSH aH2S+ aA- aHA 同理，碱 B- 溶于质子溶剂 SH B- + H+ HB B- + SH S- + HB aHB KbB= aH+aB- KB = = KbB  KaSH aHB aS- aB_ 酸HA 在溶剂SH中的表观酸强度取决于HA 的固有酸度和SH的碱度 碱 B 在溶剂SH中的表观碱强度取决于B 的固有碱度和SH的酸度 7 2024/1/11 更换溶剂，在冰醋酸中： B + HAc BH+ + Ac- HClO4 + HAc H2Ac+ + ClO4- 滴定时： H2Ac+ ＋ Ac- 2 HAc 实际总反应：HClO4 + B BH+ + ClO4- 弱碱 B Kb< 10 -7 则在水溶液中不能被HClO4滴定 冰醋酸的碱性比水弱，则其质子转移反应向右进行得很完全： HClO4溶于HAc时，发生下列反应： 溶剂 (HAc) 起到传递质子的作用，其本身未起变化 8 2024/1/11 小结：(P74) 对于弱酸的滴定，溶剂的酸性越弱越好，滴定反应越完全 对于弱碱的滴定，溶剂的碱性越弱越好，滴定反应越完全 2024/1/11 (5) 拉平(均化)效应与分辨(区分)效应 在水中： HClO4 + H2O = H3O+ + ClO4-