无机非水溶剂的无机化学反应.pptx

无 机 非 水 溶 剂 及 其 溶 液 中 的 无 机 化 学 反 应;0 前言; ; 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???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;1.1 按溶剂的液态结构分类;1.2 按溶剂的物理常数分类;1.3 按溶剂对溶质所表现的性质分;1.4 按溶剂的质子传递情况分; 2 溶质和溶剂的相互作用; 3 无机非水溶剂及其溶液中的无机化学反应;3.1 物理性质;;;3. 2 自离解性;3. 3 溶剂性质对溶液酸碱性的影响;;溶剂理论，如下定义酸碱：在某溶剂的溶液中，凡能解离产生该溶剂阳离子的物质为酸；凡能解离产生该溶剂阴离子的物质为碱。这一理论不仅概括了水溶液中的酸碱概念，而且把酸碱概念引入非水溶剂，例如在液氨中 铵盐（如 NH4Cl ）表现为酸，氨基化物（如 N aNH2）表现为碱。;质子理论：凡能给出质子的物质称为酸，凡能接受质子的物质称为碱。缺点是酸碱反应仅局限于包含质子转移的反应。 之后又发展出酸碱电子理论软硬酸碱理论。它们适用范围有所不同，处理不同的化学问题时，可能会应用不同的酸碱理论。;3. 3. 2 溶液酸碱性 ;在纯溶剂中， c(H+) = c(S-) = Ks 1/2 pH = 1/2 pKs 常温下水溶液中pH = 1/2 pKs = 7 ，表示水溶液中性。 非水性溶剂也可用pH值表示溶剂体系的酸碱性。 由于不同溶剂的pKs 值不同，其pH的标度也不同。但某溶质在任何单一溶剂的溶液中，当 pH = 1/2 pKs 时，则表示该溶液体系为中性。小于此值呈酸性，大于此值呈碱性。那么，当溶质溶于某一溶剂时，若能增大溶剂阳离子的浓度，则该溶质在此溶剂中表现为酸，反之，若能增大溶剂阴离子的浓度，则该溶质在此溶剂中表现为碱。; 3. 3. 3 溶剂的拉平效应和区分效应;例如HClO4, HI, HBr, HCl 在水中完全按下式解离：　　 HX + H2O→ H3O+ + X- 表现为强酸性，在水溶液中这些酸被拉平了，但在酸性比水强的溶剂中，如乙酸中，HClO4 仍为强酸，而HI, HBr, HCl就表现为弱酸。乙酸作为溶剂对这些酸具有区分效应。 由此可知，酸的相对强度在碱性较强的溶剂中，易被拉平而无法区别，应选择在酸性较强的溶剂中加以比较。同样道理，碱的相对强度在酸性较强溶剂中易被拉平，应选择在碱性较强溶剂中进行比较。;几种溶质在无机非水溶剂中的酸碱性 溶 剂 溶 质 H2O (l) NH3 (l) H2SO4 (l) HF(l) HOAc 弱酸性 强酸性 碱 性 碱 性 HNO3 强酸性 强酸性 弱酸性 酸 性 HClO4 强酸性 强酸性 弱酸性 酸 性 ;3. 4 溶剂对溶质氧化还原性的影响; 液氨溶液中的标准电极电势; 3. 5 无机非水溶液中的无机化学反应 及应用举例; 3. 5. 1 酸碱反应 ;可以利用非水溶液中的中和反应来制备一些在水中不能制备和分离的物质。如尿素钠盐（NH2CONHNa）遇水分解，因而不能在水中制备和分离。可用液氨作为溶剂，由尿素与氨基钠反应来制取： NH2CONH2 + NaNH2 ─→ NH2CONHNa + NH3 还可利用在非水溶剂中的反应提高产率，如 水中 Mg2Si + 4HCl ─→ 2MgCl2 + SiH4（硅烷产率较低，因为在水中分解） 液氨 Mg2Si +