區分效應

區分效應

區分效應 指分析化學中,能區分酸鹼強度的效應。根據酸鹼質子理論,一種物質在某種溶液中表現出的酸或鹼的強度,不僅與酸鹼的本質有關,也與溶劑的性質的有關。即它們的酸的強度全部被拉平到H3O+的水平,這種將不同強度的酸拉平到溶劑化質子(這裡是水化質子H3O+)水平的效應,稱為拉平效應。又如在水溶液中,HCl和HAc的強度不同,但在液氨中二者的強度差異消失,即被液氨拉平到NH4+的強度水平。在分析化學中,利用溶劑的拉平效應和區分效應,可使某些在水溶液中不能進行的酸鹼滴定反應,能在非水溶劑中進行。

基本介紹

英文名稱:Polymerization effect

區分效應區分效應

詳細解釋

拉平效應

根據酸鹼質子理論,一種物質在某種溶液中表現出的酸或鹼的強度,不僅與酸鹼的本質有關,也與溶劑的性質的有關。如HClO4在水中是一種強酸,趨近於完全離解,但在冰醋酸中卻不能完全離解。

水並不是唯一的溶劑,若用S代表任一溶劑,酸HB在其中的離解平衡為

HB+S=(可逆)SB++B-, HB+HAc=(可逆)H2Ac-+B-

實驗證明,HClO4、H2SO4、HCl和HNO3的酸強度是有差別的,其強度順序為HClO4>H2SO4>HCl>HNO3,可在水溶液中看不到它們的強度差別。這是因為強酸在水溶液中 給出質子的能力都很強,水的鹼性已足夠接受這些酸給出的質子,只要這些酸的濃度不是太大,則它們將定量地與水作用,全部轉化為H3O+,即HClO4+H2O→H3O++ClO4-等

即它們的酸的強度全部被拉平到H3O+的水平,這種將不同強度的酸拉平到溶劑化質子(這裡是水化質子H3O+)水平的效應,稱為拉平效應。具有拉平效應的溶劑稱為拉平溶劑。在這裡水是HClO4、H2SO4、HCl和HNO3的拉平溶劑。又如在水溶液中,HCl和HAc的強度不同,但在液氨中二者的強度差異消失,即被液氨拉平到NH4+的強度水平。因此液氨是HCl和HAc的拉平溶劑。

區分效應

能區分酸(或鹼)強弱的作用為區分效應。具有區分效應的溶劑為區分溶劑。

例如 在水溶液中上述四種酸的強度相等,但在冰醋酸中,它們的強度就有了差別,即可被冰醋酸區分開來。

HClO4+HAc=(可逆)H2Ac++ClO4- Ka=1.6×10-6

H2SO4+HAc=(可逆)H2Ac++HSO4- Ka=6.3×10-9

HCl+HAc=(可逆)H2Ac++Cl- Ka=1.6×10-9

HNO3+HAc=(可逆)H2Ac++NO3- Ka=4.2×10-10

因此,冰醋酸是上面四種酸的區分性溶劑。

溶劑的拉平效應和區分效應與溶質和溶劑的酸鹼相對強度有關。例如,水是上述四種酸的拉平溶劑,但它卻是這四種酸和醋酸的區分溶劑,因為醋酸在水中只顯很弱的酸性。

在分析化學中,利用溶劑的拉平效應和區分效應,可使某些在水溶液中不能進行的酸鹼滴定反應,能在非水溶劑中進行。例如,苯酚在水溶液中不能直接用強鹼滴定,但利用拉平效應卻可在乙二胺中滴定。而HCl和HClO4的分別滴定,則可在甲基異丁酮中進行,這是套用區分效應的一個例子。

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