Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Неорганического неводный растворитель представляет собой растворитель , кроме воды, которая не является органическим соединением . Эти растворители используются в химических исследованиях и в промышленности для реакций, которые не могут происходить в водных растворах или требуют специальной среды. Неорганические неводные растворители можно разделить на две группы: протонные растворители и апротонные растворители. Ранние исследования неорганических неводных растворителей оценивали аммиак, фтороводород, серную кислоту, а также более специализированные растворители, гидразин и оксихлорид селена. [1]

Протонные неорганические неводные растворители [ править ]

Видные представители включают аммиак , фтороводород , серную кислоту , цианистый водород . Аммиак (а также некоторые амины) полезны для получения растворов с сильно восстанавливающими частицами, потому что связь NH сопротивляется восстановлению. Химия электриды и alkalides полагается на аминных растворителях.

Комбинация HF и SbF 5 является основой суперкислотного раствора. Используя эту смесь, можно выделить сопряженную кислоту сероводорода : [2]

H 2 S + HF + SbF 5 → [H 3 S] SbF 6

Автоионизация [ править ]

Ограничивающей кислотой в данном растворителе является ион сольвония, например ион H 3 O + ( гидроксоний ) в воде. Кислота, которая более склонна отдавать ион водорода, чем ограничивающая кислота, будет сильной кислотой в рассматриваемом растворителе и будет существовать в основном или полностью в диссоциированной форме. Точно так же ограничивающим основанием в данном растворителе является сольват-ион, такой как ион ОН - ( гидроксид ) в воде. Основание, которое имеет большее сродство к протонам, чем ограничивающее основание, не может существовать в растворе, так как оно будет реагировать с растворителем.

Например, предельная кислота в жидком аммиаке является аммоний - ион, который имеет AP K на значение в воде 9,25. Ограничивающим основанием является амид- ион NH 2 - . NH 2 - более сильное основание, чем гидроксид-ион, поэтому не может существовать в водном растворе. Р К значение аммиака, по оценкам, около 34 ( ср вода, 14 [3] [4] ).

Апротонные неорганические неводные растворители [ править ]

Видные представители включают диоксид серы , фторид сульфурилхлорида , тетроксид диазота , трихлорид сурьмы и трифторид брома . Эти растворители оказались полезными для изучения высокоэлектрофильных или сильно окисляющих соединений или ионов. Некоторые (SO 2 , SO 2 ClF, N 2 O 4 ) представляют собой газы с температурой близкой к комнатной, поэтому с ними обращаются с использованием вакуумных линий .

Генерация [IS 7 ] + и [BrS 7 ] + является иллюстративной. Эти высокоэлектрофильные соли получают в растворе SO 2 . [5] Для получения солей [SBr 3 ] + также требуется смешанный растворитель, состоящий из SO 2 и SO 2 FCl. [6] Фторид сульфурилхлорида часто используется для синтеза соединений благородных газов . [7]

Автоионизация [ править ]

Многие неорганические растворители участвуют в реакциях автоионизации . В определении кислот и оснований в системе растворителей автоионизация растворителей дает эквивалент кислот и оснований. Соответствующие автоионизации:

2BrF 3 BrF 2 + + BrF 4 -
N 2 O 4 ⇌ NO + ( нитрозоний ) + NO 3 - ( нитрат )
2SbCl 3 ⇌ SbCl 2 + + SbCl 4 -
2POCl 3 ⇌ POCl 2 + + POCl 4 -

Согласно определению системы растворителей , кислоты - это соединения, которые увеличивают концентрацию сольвониевых (положительных) ионов, а основания - это соединения, которые приводят к увеличению сольватных (отрицательных) ионов, где сольвоний и сольват - обнаруженные ионы. в чистом растворителе в равновесии со своими нейтральными молекулами:

Растворитель SO 2 относительно несложный, он не самоионизируется.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Одриет, Людвиг Фредерик (1953). Неводные растворители; Применение в качестве среды для химических реакций . Вайли.
  2. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 682. ISBN. 978-0-08-037941-8.
  3. ^ Мейстер, Эрих C .; Виллеке, Мартин; Angst, Вернер; Тонни, Антонио; Вальде, Питер (2014). «Запутанные количественные описания кислотно-основных равновесий Бренстеда-Лоури в учебниках химии - критический обзор и пояснения для преподавателей-химиков». Helvetica Chimica Acta . 97 (1): 1–31. DOI : 10.1002 / hlca.201300321 . ISSN 1522-2675 . 
  4. ^ Сильверштейн, Тодд П .; Хеллер, Стивен Т. (13.06.2017). «Ценности pKa в учебной программе бакалавриата: что такое настоящая pKa воды?». Журнал химического образования . 94 (6): 690–695. Bibcode : 2017JChEd..94..690S . DOI : 10.1021 / acs.jchemed.6b00623 . ISSN 0021-9584 . 
  5. ^ Мурчи, депутат; Passmore, J .; Вонг, К.-М. (1990). «Гексафторарсенат полисеры йода и брома (V) и гексафторантимонат (V)». Неорганические синтезы . 27 : 332–339. DOI : 10.1002 / 9780470132586.ch67 .
  6. ^ Мурчи, Майк; Пассмор, Джек (1986). «Гексафторарсенат (V) трибромсеры (IV)». Неорганические синтезы . 24 : 76–79. DOI : 10.1002 / 9780470132555.ch23 .
  7. ^ Коппе, Карстен; Билир, Вурал; Frohn, Hermann-J .; Мерсье, Элен, Пенсильвания; Шробильген, Гэри Дж. (2007). «Синтезы, мульти-ЯМР-анализ в растворе и реакционная способность [C 6 F 5 Xe] + солей слабо координирующих борат-анионов, [BY 4 ] - (Y = CF 3 , C 6 F 5 , CN или OTeF 5 )» . Неорганическая химия . 46 (22): 9425–9437. DOI : 10.1021 / ic7010138 . PMID 17902647 . 

См. Также [ править ]

  • Безводное титрование
  • Протонный растворитель