非水溶剂feishuirongji
除水以外的溶剂。化学反应大多数在溶液中进行,水是最常用最重要的一种溶剂。但除水以外,还有其他一些溶剂,如液氨、硫酸、四氯化碳、苯以及各种非金属卤化物等。据统计已研究过的非水溶剂已达300多种。常用的非水溶剂可分为质子溶剂和非质子传递溶剂。溶剂性质对溶质性质、化学反应历程和速度以及反应产物有着重要影响,比如同一物质在不同溶剂中的酸碱行为也可截然不同。通常,溶剂酸性越强,溶质的碱性就越强。反之,溶剂的碱性越强,溶质的酸性也越强。所有的强酸在水溶液中都是完全电离的,表现出具有相同的强度,强酸的强度被“拉平”; 而在一个碱性溶剂(如液氨) 中几乎所有的酸都变成了强酸。碱性溶剂几乎“拉平”所有的酸,这就是“拉平效应”。然而,在醋酸中,大部分强酸变成了弱酸,而且它们的强度彼此显示出差异,如高氯酸>氢溴酸>硫酸>盐酸。醋酸“拉开”了上述4种酸,这就是“拉开效应”。选择适当的溶剂,利用拉平效应,就可以实现对许多弱酸和弱碱的滴定,这就是非水溶剂滴定的依据。有些溶剂具有较高的介电常数,对酸和碱有很强的拉开效应。在无机化学中用到的溶剂很多,下表中列出的是常用的有代表性的溶剂。
在无机化学中用的各种溶剂
| 化 学 式 | 熔点~沸点℃ | 介 电 常数 | 溶 剂 的 特 征 |
H2O NH3 HF HCN CH3COOH (CH3)2NCHO* (CH3)2SO** SO2 NOCl N2O4 BrF3 | 0~100 -77.7~-33.4 -83.1~19.9 -13.4~25.6 16.64~117.8 -61~153 18.5~189 -72.7~-10.2 -59.6~-6.4 -10.2~21.2 9~126 | 78.54 (25℃) 22.4 (-33.4℃) 83.6 (0℃) 123 (15.6℃) 6.15 (20℃) 37 (25℃) 47 (25℃) 14.1 (20℃) 19.7 (-10℃) 2.56 (15℃) - | 典型的两性质子溶剂 典型的碱性质子溶剂 有强电离能力的强酸性溶剂 介电常数大, 处理困难 容易使用的酸性质子溶剂 容易跟水、 有机溶剂混溶的万能溶剂 容易溶解分子和盐、 容易处理的溶剂 分子的好溶剂, 电离能力差 对合成亚硝酰化合物有用 对制造无水金属硝酸盐有用 电离能力和氟化能力强 |
*略号DMF;
**略号DMSO。
在液态四氧化二氮N
2O
4中合成无水金属硝酸盐,是利用非水溶剂的无机合成的一个例子。将铜溶解在四氧化二氮和乙酸乙酯的混合物中,产生四氧化二氮合硝酸铜Cu(NO
3)
2· N
2O
4 (或 NO
+·Cu(NO
3)
-3)沉淀,把沉淀物在90℃加热,可得到淡蓝色的无水硝酸铜。