ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
19
4. Кислотные свойства двух растворителей близки, а основные –
заметно различаются, как это было бы при смешивании третичного
бутанола с ацетоном:
K
s
(HM+HS) = [a (H
2
S
+
)]·[a (S
−
) + a (M
−
)] =
= [a (H
2
M
+
)]·[a (S
−
) + a (M
−
)]
5. Основные свойства растворителей близки, хотя кислотные
сильно различаются (например, диметилсульфоксид + вода):
K
s
(HM+HS) = [a (M
−
)] [a (H
2
M
+
) + a (H
2
S
+
)]
Из представленных ситуаций видно, что сольватация ионов Н
+
в
смешанных растворителях осуществляется молекулами обоих раство-
рителей (с образованием ионов H
2
M
+
, H
2
S
+
), если их основные свойст-
ва мало отличаются друг от друга (п.2), или одним растворителем, ос-
новность которого значительно превышает основность сорастворителя
(п.4).
Ионами лиата будут анионы растворителей (M
−
, S
−
), если ки-
слотные свойства растворителя и сорастворителя близки (п.2), либо
преимущественно анионы растворителя, кислотные свойства которого
выше, чем у сорастворителя (см. п.5).
Преимущества смешанных растворителей. Смешанные рас-
творители имеют ряд неоспоримых преимуществ перед индивидуаль-
ными, так как они могут быть получены, исходя из свойств, природы
индивидуальных растворителей, дающих возможность при смешива-
нии прогнозировать желаемые свойства и удлинять шкалу кислотности
для количественного дифференцированного титрования различных
смесей электролитов.
1. Одним из важнейших преимуществ смешанных растворителей
является высокая растворяющая способность в отношении веществ,
плохо или вовсе нерастворимых в индивидуальных растворителях. От-
мечено, что растворимость веществ в различных растворителях зави-
сит от полярности молекул растворителя и растворенного вещества:
полярные молекулы более растворимы в полярных растворителях, чем
в неполярных. Неполярные молекулы, в свою очередь, лучше раство-
ряются в неполярных растворителях.
2. Сорастворители очень часто препятствуют образованию осад-
ков или эмульсий, образующихся в процессе взаимодействия реаги-
рующих веществ в гомогенных системах.
3. Подбором соответствующих смесей растворителей можно из-
менить в желаемую сторону нивелирующе-дифференцирующие свой-
ства среды. В которой проводится дифференцированное титрование
смесей электролитов, и снижать вязкость растворителя, отличающего-
20
ся высокими дифференцирующими свойствами, но непригодного из-за
высокой его вязкости.
4. Добавки дешевых, чаще всего инертных растворителей, к до-
рогостоящим растворителям с высоко-дифференцирующими свойст-
вами, снижают расходы на реагенты, улучшают эффективность их ис-
пользования, повышают точность эксперимента, предотвращают про-
текание нежелательных побочных реакций.
I.1.5. Классификация растворителей
по признакам полярности
Растворители по признакам полярности делят на следующие
группы:
1. Неполярные и малополярные растворители (углеводороды и
их производные - бензол, гексан, тетрахлорид углерода и т.д.), не со-
держащие ни подвижных протонов, ни донорных атомов, способных к
образованию координационных связей. В таких растворителях воз-
можна только физическая сольватация, обусловленная слабыми и ко-
роткодействующими ван-дер-ваальсовыми силами.
2. Полярные растворители, характеризуемые наличием донор-
ных атомов, но не содержащие подвижных протонов: кетоны (ацетон,
метилэтилкетон, метилизобутилкетон), простые эфиры и диоксан, тре-
тичные амины (пиридин).
3. Полярные растворители, содержащие донорные атомы и под-
вижные протоны (вода, алифатические спирты, карбоновые кислоты,
первичные и вторичные амины и др.).
В растворителях последних классов возможны физическая и хи-
мическая сольватации. Физическая сольватация наблюдается главным
образом для недиссоциированных молекул, а также для ионов, недос-
таточно склонных к образованию координационных связей (многие
анионы, ионы щелочных и щелочноземельных металлов - Na
+
, K
+
, Ca
2+
,
Ba
2+
, органические ионы). Образование сольватов недиссоциирован-
ными молекулами обусловлена ван-дер-вааль-совыми и диполь-
дипольными взаимодействиями, а образование сольватированных ио-
нов (Ион·nS) - ион-дипольными взаимодействиями. До настоящего
времени не существовало приемлемой теории оценки чисел гидрата-
ции и особенно сольватных чисел ионов, образующих сольватную обо-
лочку с молекулами растворителя. Имеются отдельные сведения по n
S
ионов, определенных разными зарубежными и отечественными иссле-
дователями, но они, как правило, отличаются друг от друга на несколь-
ко единиц. Например, гидратное число иона К
+
равно 16 по Реми и 1.9 -
4. Кислотные свойства двух растворителей близки, а основные – ся высокими дифференцирующими свойствами, но непригодного из-за заметно различаются, как это было бы при смешивании третичного высокой его вязкости. бутанола с ацетоном: 4. Добавки дешевых, чаще всего инертных растворителей, к до- Ks (HM+HS) = [a (H2S+)]·[a (S−) + a (M−)] = рогостоящим растворителям с высоко-дифференцирующими свойст- = [a (H2M+)]·[a (S−) + a (M−)] вами, снижают расходы на реагенты, улучшают эффективность их ис- 5. Основные свойства растворителей близки, хотя кислотные пользования, повышают точность эксперимента, предотвращают про- сильно различаются (например, диметилсульфоксид + вода): текание нежелательных побочных реакций. Ks (HM+HS) = [a (M−)] [a (H2M+) + a (H2S+)] Из представленных ситуаций видно, что сольватация ионов Н+ в I.1.5. Классификация растворителей смешанных растворителях осуществляется молекулами обоих раство- по признакам полярности рителей (с образованием ионов H2M+, H2S+), если их основные свойст- ва мало отличаются друг от друга (п.2), или одним растворителем, ос- Растворители по признакам полярности делят на следующие новность которого значительно превышает основность сорастворителя группы: (п.4). 1. Неполярные и малополярные растворители (углеводороды и Ионами лиата будут анионы растворителей (M−, S−), если ки- их производные - бензол, гексан, тетрахлорид углерода и т.д.), не со- слотные свойства растворителя и сорастворителя близки (п.2), либо держащие ни подвижных протонов, ни донорных атомов, способных к преимущественно анионы растворителя, кислотные свойства которого образованию координационных связей. В таких растворителях воз- выше, чем у сорастворителя (см. п.5). можна только физическая сольватация, обусловленная слабыми и ко- Преимущества смешанных растворителей. Смешанные рас- роткодействующими ван-дер-ваальсовыми силами. творители имеют ряд неоспоримых преимуществ перед индивидуаль- 2. Полярные растворители, характеризуемые наличием донор- ными, так как они могут быть получены, исходя из свойств, природы ных атомов, но не содержащие подвижных протонов: кетоны (ацетон, индивидуальных растворителей, дающих возможность при смешива- метилэтилкетон, метилизобутилкетон), простые эфиры и диоксан, тре- нии прогнозировать желаемые свойства и удлинять шкалу кислотности тичные амины (пиридин). для количественного дифференцированного титрования различных 3. Полярные растворители, содержащие донорные атомы и под- смесей электролитов. вижные протоны (вода, алифатические спирты, карбоновые кислоты, 1. Одним из важнейших преимуществ смешанных растворителей первичные и вторичные амины и др.). является высокая растворяющая способность в отношении веществ, В растворителях последних классов возможны физическая и хи- плохо или вовсе нерастворимых в индивидуальных растворителях. От- мическая сольватации. Физическая сольватация наблюдается главным мечено, что растворимость веществ в различных растворителях зави- образом для недиссоциированных молекул, а также для ионов, недос- сит от полярности молекул растворителя и растворенного вещества: таточно склонных к образованию координационных связей (многие полярные молекулы более растворимы в полярных растворителях, чем анионы, ионы щелочных и щелочноземельных металлов - Na+, K+, Ca2+, в неполярных. Неполярные молекулы, в свою очередь, лучше раство- Ba2+, органические ионы). Образование сольватов недиссоциирован- ряются в неполярных растворителях. ными молекулами обусловлена ван-дер-вааль-совыми и диполь- 2. Сорастворители очень часто препятствуют образованию осад- дипольными взаимодействиями, а образование сольватированных ио- ков или эмульсий, образующихся в процессе взаимодействия реаги- нов (Ион·nS) - ион-дипольными взаимодействиями. До настоящего рующих веществ в гомогенных системах. времени не существовало приемлемой теории оценки чисел гидрата- 3. Подбором соответствующих смесей растворителей можно из- ции и особенно сольватных чисел ионов, образующих сольватную обо- менить в желаемую сторону нивелирующе-дифференцирующие свой- лочку с молекулами растворителя. Имеются отдельные сведения по nS ства среды. В которой проводится дифференцированное титрование ионов, определенных разными зарубежными и отечественными иссле- смесей электролитов, и снижать вязкость растворителя, отличающего- дователями, но они, как правило, отличаются друг от друга на несколь- ко единиц. Например, гидратное число иона К+ равно 16 по Реми и 1.9 - 19 20
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »