非水溶液酸碱滴定法
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非水溶液酸碱滴定法
此法是在水以外的溶剂中进行的 一种滴定分析方法 包括 酸碱,沉淀,配位,氧化还原 滴定 此法常用于药物分析中
水做为溶剂的的优缺点
优:比较安全,价廉,许多物质尤其是无 机物易溶于水 缺:1.许多弱酸或弱碱,在水中没有明显的 滴定突跃,滴定终点难以确定,不 能直接确定; 2.一些有机弱酸或弱碱,在水中溶解 度小,反应不能进行完全; 3.一些多元酸或多元碱,混合酸或碱由于电离常 数较接近,不能分布或分别滴定
一
二 无质子溶剂
定义 溶剂分子间不能发生质子自递反应 分类 1.显碱性的非质子性溶剂 有较弱的接受质子和 形成氢键的能力。例如吡啶类,酰胺类,酮类等 2.惰性溶剂 既不能给出又不能接受质子的溶剂,溶剂分子在 滴定过程中不能参与反应,如苯,氯仿等 三 混合溶剂(质子溶剂+惰性溶剂) 二醇类与烃类或卤烃类组成的混合溶剂,用于溶解有机酸盐,生 物碱和高分子化合物 冰醋酸-醋酐,冰醋酸-苯混合溶剂,适于弱碱性物质的滴定 苯-甲醇混合溶剂,适于羧酸类的滴定
溶剂的形式
一 溶剂的酸碱性 一种酸(碱)在溶液中的酸(碱)性强弱, 不仅与酸(碱)的本性有关,还与溶剂的碱 (酸)性有关 例如 HNO3+H2O H3O++NO3硝酸在水中显强酸性 HNO3+HAc H2Ac++ NO3硝酸在冰醋酸中显弱酸性 HAc+NH3 NH4++Ac醋酸在氨液中显强酸性
非水溶液酸碱滴定法原理: 强酸溶于碱性溶剂中,可增强其酸性;弱碱 溶于酸性溶剂中,可增强其碱性 滴定液: HClO4+HAc H2Ac++ClO4待测溶液: RNH2+HAc RNH3++Ac滴定反应: H2Ac++ Ac- 2HAc 总式: HClO4+RNH2 RNH3++ ClO4-
2.滴定液
①配制 高氯酸的冰醋酸溶液作滴定液 注意 Ⅰ滴定芳香第一胺或第二胺时,加 入醋酐不宜过量,因会发生乙酰 化反应,使测定结果偏低 Ⅱ高氯酸与有机物接触,遇热时极 易引起爆炸 Ⅲ防止结冰。可采用冰醋酸-醋酐(9:1) 的混合溶剂配制高氯酸滴定液
②标定 基准物质 邻苯二甲酸氢钾 反应式
COOK +HClO 4 COOH
溶剂选择的原则 1.溶剂能完全溶解样品及滴定产物 2.溶剂能增强样品的酸碱性 3.溶剂不能引起副反应 4.溶剂的纯度要高 5.溶剂的粘度,挥发性和毒性都应很小, 并易于回收和精制。
非水溶剂中碱的滴定
1.溶剂 冰醋酸(国家一,二级) 其中水分的去除 (CH3CO)2+H2O 2CH3COOH 相关计算 n醋酐=n水 ρ醋酐·V醋酐·A1%/M醋酐= ρ醋酸·V醋酸·A2%/M水
应用举例
非水溶液的酸碱滴定法,主要用于测 定有机物。 用碱滴定液测定具有弱酸性基团的药物: 羧酸,酚类,巴比妥类,磺酰胺类和氨 基酸类药物; 用酸滴定液测定具有弱碱性基团的药物, 如胺类,氨基酸类,含氮杂环化合物, 生物碱,有机碱以及它们的盐
指示ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 甲紫
COOH +KClO4 COOH
cHClO4=mC8H5O4K×103/(V-V空白)HClO4· MC8H5O4K
③滴定终点的确定 常用指示剂法和电位法 非水溶液中,滴定弱碱性物质时,可用甲 紫,喹哪啶红及α-奈酚苯甲醇 其中甲紫,其酸式色为黄色,碱式色为紫色 目前无法用合适指示剂确定终点的,采用电 位滴定法
非水溶剂(有机溶剂和不含水的无机溶剂) 的优点
1.可增大有机物的溶解度 2.可改变物质的酸碱性及其强度 3.克服在水溶液中滴定存在的困难,从而 扩大酸碱滴定的应用 4.具有准确,快速,设备简单等特点
非水溶剂滴定的一般要求和应用 1.取样量少 半微量法 10ml滴定管 消耗滴定液(0.1mol/l)在10ml以内为宜 2.主要用于测定有机碱及其氢卤酸盐,硫 酸盐,有机酸盐和有机酸碱金属盐类药 物;同时也用于测定某些有机弱酸的含 量
非水溶液中酸的滴定 ①溶剂的选择 选用碱性大于水的溶剂,滴定不太弱 的羧酸类,常以醇类做溶剂,如甲醇, 乙醇等;滴定弱酸或极弱酸的滴定,常 以乙二胺,二甲基甲酰胺等碱性溶剂; 混合酸的区分滴定常以甲基异丁酮为区 分性溶剂,也用甲醇-苯,甲醇-丙酮等 混合溶剂
②滴定液和基准物质 碱滴定液:甲醇钠的苯-甲醇溶液 酸的滴定液:有时也用碱金属氢氧化物 的醇溶液或氨基乙醇钠以及氢氧化四丁基胺 的甲醇-甲苯溶液 ③基准物:滴定碱滴定液常用苯甲酸 ④指示剂:碱滴定酸常用百里酚蓝,偶氮紫和 溴酚蓝等
四 均化效应和区分效应 均化效应:各种不同强度的酸均化到溶剂 合质子水平的效应 区分效应:能区分酸(碱)强弱的效应 具有均化和区分效应的溶剂分别叫均化 溶剂和区分溶剂(都是针对具体反应而 言)
一般而言,酸性溶剂是碱的均化溶剂, 而是酸的区分性溶剂;碱性溶剂是酸的 均化性溶剂,是碱的区分性溶剂。惰性 溶剂是良好的区分溶剂 在非水滴定中,利用均化效应测定 混合酸(碱)的总量,利用区分效应测 定混合酸(碱)中各组分的含量
溶剂的分类
质子溶剂 定义 能给出或接受质子的溶剂 特点 极性均较强,能发生质子自递反应 分类 1.酸性溶剂 容易给出质子的溶剂,与水比,具有 酸性。如甲酸,醋酸,丙酸,硫酸等,适用于作 为滴定弱碱性物质的溶剂 2.碱性溶剂 容易接受质子的溶剂,与水比,具 有碱性。如乙二胺,丁胺等,适用于滴定弱酸性 物质的溶剂。 3.两性溶剂 指既能接受又能给出质子的溶剂, 酸碱性与水相似。如甲醇,乙醇,异丙醇等,适 用于滴定较强酸或碱的溶剂
二 溶剂的离解性 由于离解性溶剂(水,甲醇,冰醋酸 等)的各自自递反应的程度不同,引起 自身离解常数Ks的不同,导致酸碱滴定 突跃范围的改变。 溶剂的自身离解常数( Ks )越小, pKs越大,滴定突跃范围越大,滴定终 点越敏锐。
三 溶剂的极性
HA+HS 电离SH2+· A-离解 SH2+ 溶剂的极性越强,介电常数越大,对离子对的 作用则越大,使离子间的吸引力减弱,有利 于溶质发生离解;反之,难使溶质发生离解, 而多以离子对的形式存在。 因此,在非水滴定中常用极性大的溶剂使 供试品易于溶解,然后加入一定比例的弱极 性溶剂,以适当降低溶剂的极性,使反应生 成物在极性小的溶剂中解离度减小,反应更 完全,滴定突跃更加明显。
此法是在水以外的溶剂中进行的 一种滴定分析方法 包括 酸碱,沉淀,配位,氧化还原 滴定 此法常用于药物分析中
水做为溶剂的的优缺点
优:比较安全,价廉,许多物质尤其是无 机物易溶于水 缺:1.许多弱酸或弱碱,在水中没有明显的 滴定突跃,滴定终点难以确定,不 能直接确定; 2.一些有机弱酸或弱碱,在水中溶解 度小,反应不能进行完全; 3.一些多元酸或多元碱,混合酸或碱由于电离常 数较接近,不能分布或分别滴定
一
二 无质子溶剂
定义 溶剂分子间不能发生质子自递反应 分类 1.显碱性的非质子性溶剂 有较弱的接受质子和 形成氢键的能力。例如吡啶类,酰胺类,酮类等 2.惰性溶剂 既不能给出又不能接受质子的溶剂,溶剂分子在 滴定过程中不能参与反应,如苯,氯仿等 三 混合溶剂(质子溶剂+惰性溶剂) 二醇类与烃类或卤烃类组成的混合溶剂,用于溶解有机酸盐,生 物碱和高分子化合物 冰醋酸-醋酐,冰醋酸-苯混合溶剂,适于弱碱性物质的滴定 苯-甲醇混合溶剂,适于羧酸类的滴定
溶剂的形式
一 溶剂的酸碱性 一种酸(碱)在溶液中的酸(碱)性强弱, 不仅与酸(碱)的本性有关,还与溶剂的碱 (酸)性有关 例如 HNO3+H2O H3O++NO3硝酸在水中显强酸性 HNO3+HAc H2Ac++ NO3硝酸在冰醋酸中显弱酸性 HAc+NH3 NH4++Ac醋酸在氨液中显强酸性
非水溶液酸碱滴定法原理: 强酸溶于碱性溶剂中,可增强其酸性;弱碱 溶于酸性溶剂中,可增强其碱性 滴定液: HClO4+HAc H2Ac++ClO4待测溶液: RNH2+HAc RNH3++Ac滴定反应: H2Ac++ Ac- 2HAc 总式: HClO4+RNH2 RNH3++ ClO4-
2.滴定液
①配制 高氯酸的冰醋酸溶液作滴定液 注意 Ⅰ滴定芳香第一胺或第二胺时,加 入醋酐不宜过量,因会发生乙酰 化反应,使测定结果偏低 Ⅱ高氯酸与有机物接触,遇热时极 易引起爆炸 Ⅲ防止结冰。可采用冰醋酸-醋酐(9:1) 的混合溶剂配制高氯酸滴定液
②标定 基准物质 邻苯二甲酸氢钾 反应式
COOK +HClO 4 COOH
溶剂选择的原则 1.溶剂能完全溶解样品及滴定产物 2.溶剂能增强样品的酸碱性 3.溶剂不能引起副反应 4.溶剂的纯度要高 5.溶剂的粘度,挥发性和毒性都应很小, 并易于回收和精制。
非水溶剂中碱的滴定
1.溶剂 冰醋酸(国家一,二级) 其中水分的去除 (CH3CO)2+H2O 2CH3COOH 相关计算 n醋酐=n水 ρ醋酐·V醋酐·A1%/M醋酐= ρ醋酸·V醋酸·A2%/M水
应用举例
非水溶液的酸碱滴定法,主要用于测 定有机物。 用碱滴定液测定具有弱酸性基团的药物: 羧酸,酚类,巴比妥类,磺酰胺类和氨 基酸类药物; 用酸滴定液测定具有弱碱性基团的药物, 如胺类,氨基酸类,含氮杂环化合物, 生物碱,有机碱以及它们的盐
指示ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 甲紫
COOH +KClO4 COOH
cHClO4=mC8H5O4K×103/(V-V空白)HClO4· MC8H5O4K
③滴定终点的确定 常用指示剂法和电位法 非水溶液中,滴定弱碱性物质时,可用甲 紫,喹哪啶红及α-奈酚苯甲醇 其中甲紫,其酸式色为黄色,碱式色为紫色 目前无法用合适指示剂确定终点的,采用电 位滴定法
非水溶剂(有机溶剂和不含水的无机溶剂) 的优点
1.可增大有机物的溶解度 2.可改变物质的酸碱性及其强度 3.克服在水溶液中滴定存在的困难,从而 扩大酸碱滴定的应用 4.具有准确,快速,设备简单等特点
非水溶剂滴定的一般要求和应用 1.取样量少 半微量法 10ml滴定管 消耗滴定液(0.1mol/l)在10ml以内为宜 2.主要用于测定有机碱及其氢卤酸盐,硫 酸盐,有机酸盐和有机酸碱金属盐类药 物;同时也用于测定某些有机弱酸的含 量
非水溶液中酸的滴定 ①溶剂的选择 选用碱性大于水的溶剂,滴定不太弱 的羧酸类,常以醇类做溶剂,如甲醇, 乙醇等;滴定弱酸或极弱酸的滴定,常 以乙二胺,二甲基甲酰胺等碱性溶剂; 混合酸的区分滴定常以甲基异丁酮为区 分性溶剂,也用甲醇-苯,甲醇-丙酮等 混合溶剂
②滴定液和基准物质 碱滴定液:甲醇钠的苯-甲醇溶液 酸的滴定液:有时也用碱金属氢氧化物 的醇溶液或氨基乙醇钠以及氢氧化四丁基胺 的甲醇-甲苯溶液 ③基准物:滴定碱滴定液常用苯甲酸 ④指示剂:碱滴定酸常用百里酚蓝,偶氮紫和 溴酚蓝等
四 均化效应和区分效应 均化效应:各种不同强度的酸均化到溶剂 合质子水平的效应 区分效应:能区分酸(碱)强弱的效应 具有均化和区分效应的溶剂分别叫均化 溶剂和区分溶剂(都是针对具体反应而 言)
一般而言,酸性溶剂是碱的均化溶剂, 而是酸的区分性溶剂;碱性溶剂是酸的 均化性溶剂,是碱的区分性溶剂。惰性 溶剂是良好的区分溶剂 在非水滴定中,利用均化效应测定 混合酸(碱)的总量,利用区分效应测 定混合酸(碱)中各组分的含量
溶剂的分类
质子溶剂 定义 能给出或接受质子的溶剂 特点 极性均较强,能发生质子自递反应 分类 1.酸性溶剂 容易给出质子的溶剂,与水比,具有 酸性。如甲酸,醋酸,丙酸,硫酸等,适用于作 为滴定弱碱性物质的溶剂 2.碱性溶剂 容易接受质子的溶剂,与水比,具 有碱性。如乙二胺,丁胺等,适用于滴定弱酸性 物质的溶剂。 3.两性溶剂 指既能接受又能给出质子的溶剂, 酸碱性与水相似。如甲醇,乙醇,异丙醇等,适 用于滴定较强酸或碱的溶剂
二 溶剂的离解性 由于离解性溶剂(水,甲醇,冰醋酸 等)的各自自递反应的程度不同,引起 自身离解常数Ks的不同,导致酸碱滴定 突跃范围的改变。 溶剂的自身离解常数( Ks )越小, pKs越大,滴定突跃范围越大,滴定终 点越敏锐。
三 溶剂的极性
HA+HS 电离SH2+· A-离解 SH2+ 溶剂的极性越强,介电常数越大,对离子对的 作用则越大,使离子间的吸引力减弱,有利 于溶质发生离解;反之,难使溶质发生离解, 而多以离子对的形式存在。 因此,在非水滴定中常用极性大的溶剂使 供试品易于溶解,然后加入一定比例的弱极 性溶剂,以适当降低溶剂的极性,使反应生 成物在极性小的溶剂中解离度减小,反应更 完全,滴定突跃更加明显。