无机非水溶剂的无机化学反应.ppt

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1、无机非水溶剂及其溶液中的无机化学反应0前言1溶剂的分类2溶质和溶剂的相互作用3无机非水溶剂的性质及其溶液中的无机化学反应3.1物理性质3.2自解离性3.3溶剂性质对溶液酸碱性的影响3.4溶剂对溶质氧化还原性的影响3.5无机非水溶液中的无机化学反应及应用举例0前言大多数反应是在溶液中进行的。化学家在试图进行某一化学反应时，总是不仅要考虑正确的反应物配比，合适的反应器和适宜的反应温度等条件，而且选择适当的溶剂是使设想中的反应取得成功的最重要的因素之一。远在古希腊的炼金术士时期就对溶液和溶解

2、的本质有所推测。炼金术士把一切化学性质活泼的液体都在所有已知物中，水最早被视为溶剂。称为“圣水”，按此意义，“水”一词用来表示一切液体或者溶解形成的液体。炼金术士致力于寻求一种普遍使用的溶剂，所谓“万能溶剂”或“万能熔化剂”，这已经表明溶剂的重要性。十五至十八世纪，化学师虽热衷于这一探索，而事实上并未发现有什么“万能溶剂”，可是他们所进行的许多实验却发现了许多新的溶剂、新的反应和新的化合物。从这些经验产生了一条最早的化学规则，即“相似相溶”规则。水是最常用的溶剂，大多数无机化学反应主要

3、是在水溶液中进行的。然而，这并不意味着水对一切化学反应都是唯一最合适的溶剂。在非水溶剂中反应，可能会得到与在水中不同的反应结果。在非水溶剂中的反应产物形态（如粒径、形貌）可能与在水中得到的产物形态不同。1溶剂的分类前已述及，溶剂的种类繁多，颇难以一种有效的方式把它们分类，但为对溶剂概貌做一说明，可从四个角度对溶剂分类。1.1按溶剂的液态结构分类分子溶剂（分子熔融体，涉及分子间力）离子溶剂（熔盐，涉及离子键）原子溶剂（低熔点金属，涉及金属键）1.2按溶剂的物理常数分类按沸点可大致分为：低沸点溶剂（在

4、常压下，沸点低于100℃）中沸点溶剂（在常压下，沸点在100-150℃之间）高沸点溶剂（在常压下，沸点高于150℃）按介电常数、偶极矩可分为：极性溶剂非极性溶剂1.3按溶剂对溶质所表现的性质分拉平溶剂（使各种电解质完全的电离而具有同等强度）如HClO4、H2SO4、HNO3、HCl在水中都完全电离，表现为强酸，因此水是这些酸的拉平溶剂。区分溶剂（使各种电解质呈现不同程度的电离而具有不同的强度），如HClO4、H2SO4、HNO3、HCl在乙酸中则能区分出它们的强度，乙酸是这些酸的区分溶剂。1.4

5、按溶剂的质子传递情况分质子溶剂（又称两性溶剂）（有质子自递作用）中性溶剂（均等两性溶剂）（接受质子和给出质子能力相同，如H2O）碱性溶剂（亲质子溶剂）（易接受质子，如NH3）酸性溶剂（给质子溶剂）（易给出质子,如H2SO4、HF）非质子溶剂（无质子自递作用，如SO2、BrF3）2溶质和溶剂的相互作用溶质能溶于溶剂，说明在溶液中溶质和溶剂间存在相互作用。溶质和溶剂间的作用力除来源于静电引力，也可来源于广义的酸碱的相互作用。目前尚无适用于各种溶质和溶剂相互作用的定量理论来说明之间作用的本质和大小，

6、只有一些简化的假设前提下进行的粗略讨论。如溶剂化作用、酸碱作用、偶极作用、氢键合作用、极化作用等。3无机非水溶剂及其溶液中的无机化学反应常见的无机非水溶剂有液态氨、硫酸、液态氟化氢、液态二氧化硫、三氟化溴等。3.1物理性质溶剂的熔沸点决定了该溶剂在常压下的液态范围。溶剂的电导率数据则是衡量溶剂纯度的物理量，并且对于纯溶剂的电导率值亦反映了溶剂自身电离程度的大小。介电常数在表征溶剂特性方面起重要作用。介电常数的大小说明什么呢？这可从介电常数的定义理解。当将溶剂置于电容器的两块带电金属板中间时，这两块

7、金属板间的电场强度E低于在真空中的电场强度E0，比值E0/E定义为介电常数。具有诱导偶极或永久偶记的分子在电场作用下强制地形成有序排列，即被极化，极化作用越强，电场强度下降越多，因此通常分子极性较强的液体，其介电常数也较大。离子型或离子成分大的物质一般易溶于高介电常数的溶剂，而难溶于低介电常数的溶剂。常见的无机溶剂及其主要物性溶剂熔点/℃沸点/℃介电常数(25℃)电导率/(S·m-1）H2O010078.55×10-5(25℃)NH3-77.7-33.416.91×10-9(-33℃)H2S

8、O410.43201001.04(20℃)HF-89.419.560(19℃)1.4×10-3(-15℃)SO2-75.5-10.117.4(-19℃)4×10-6(-10℃)BrF38.8125.81078×10-1(25℃)3.2自离解性水作为溶剂，其自身存在离解平衡：与水类似，这些非水溶剂，也有自解离平衡，如：2NH3NH4++NH2-2H2SO4H3SO4++HSO4-3.3溶剂性质对溶液酸碱性的影响同一种溶质在不同溶剂中常常表现出不同的酸碱性，甚至相反的酸碱性质,说