1 常见重要非水溶剂简介
根据溶剂参与质子传递能力的大小来分类 ,溶剂可分为两性溶剂、无质子溶剂、惰性溶剂三大类. 两性溶剂是指溶剂与溶质间有质子传递过程,其中一些溶剂如水、乙醇等,都具有相等的酸碱性,它们接受质子的能力和给予质子的能力相同,这些溶剂称为均等两性溶剂. 一类溶剂则碱性占优势,如液态氨等,它们接受质子的能力较强,这一类溶剂称为亲质子溶剂;还有一类溶剂如甲酸、醋酸等,则酸性占优势,它们给予质子的能力较强,这一类溶剂称为疏质子溶剂. 无质子溶剂象吡啶、丙酮等,这类溶剂没有质子自递能力,但可以接受质子. 惰性溶剂象苯、氯仿等,这类溶剂明显的不参与质子的传递. 其中后两种溶剂常被称为质子惰性溶. 熔融盐也是非水溶剂中的一种重要溶剂. 金属汞及熔融状态下的金属锌也是许多的重要金属的溶剂.
非水溶剂的范围很广,种类也很多,本文主要介绍液氨和醋酸。
1. 1 液氨
液氨的亲质子性比水强得多,作为溶剂研究得也较多,常被看作是碱性溶剂的代表.
(1) 液氨中的酸碱反应. 液氨的自身离解反应为:
所以在液氨体系中最强的酸和碱就是NH
4+ 离子和NH
2-离子. 由于氨的碱性比水强,所以氨的共扼酸NH
4 +远比水的共扼酸H
3O+ 的酸性弱,而其共扼碱NH
2 - 则远比水的共扼碱OH
- 的碱性强. 因此在水中呈弱酸性的物质,在液氨中呈强酸性. 如醋酸在水中为弱酸,在液氨中则表现为强酸,而且可被液氨溶剂拉平为NH
4 +. 铵盐的液氨溶液与活
泼金属反应,如同酸的水溶液与比较活泼金属反应一样产生氢气:
液氨中碱类物质可以氨基化钾( KNH2 ) 为代表(类似水中的NaOH 及KOH) ,由于NaNH2 在液氨中溶解度比较小,故多用KNH2 与金属离子反应时常生成金属的氨基化物、亚氨基化物或氮化物沉淀,这与水中生成的金属氢氧化物沉淀的反应相类似. 如:
这些反应可以用来制备贵金属的氨化物. 在液氨体系中许多氨基化物或亚氨基化物沉淀,可溶于过量的氨基化钾溶液生成氨基配合物,这是液氨体系中的两性反应. 如:
这也与水中某些两性氢氧化物可溶于过量的碱溶液的反应相类似.