溶剂的均化和区分效应

    1.均化效应

    常见的矿酸如高氯酸、盐酸、硫酸、硝酸等，都是强酸，在水中存在着下列酸碱平衡：

    HClO₄＋H₂O5(→),\s\do3(←))→←H₃O⁺＋ClO₄^-

    HCl＋H₂O5(→),\s\do3(←))→←H₃O⁺＋Cl^-

    H₂SO₄＋H₂O5(→),\s\do3(←))→←H₃O⁺＋HSO₄^-

    HNO₃＋H₂O5(→),\s\do3(←))→←H₃O⁺＋NO₃^-

    在水中，矿酸是强酸，水则是碱。水接受了矿酸的质子而形成另一种酸——水合质子（H₃O⁺）；矿酸放出质子后则转变成相应的共轭碱（ClO₄^-、Cl^-、HSO₄^-、NO₃^-等）。这一酸碱反应向右进行得十分完全。即不论上述矿酸的酸度多强，溶于水后，其固有的酸强强度已不能表现出来，而统统都被均化到水合质子（H₃O⁺）的强度水平，结果使它们的酸强度都相等。溶剂的这种均化作用叫均化效应或称调平效应。具有均化效应的溶剂叫均化性溶剂。水是上述矿酸的均化性溶剂。

    2.区分效应

    但水不能调平盐酸和醋酸，因为对醋酸来说，水的碱性太弱，质子转移反应很不完全，

    HAc＋H₂O5(→),\s\do3(←))→←H₃O⁺＋Ac^-

溶液中存在大量的醋酸分子，而水合质子极少。由于盐酸和醋酸在溶剂水中反应进行的程度不同，故显示出二者酸强度的差别。这种能区分酸（碱）强弱的作用叫区分效应。具有区分效应的溶剂称为区分性溶剂。对于盐酸和醋酸来说，水是一个很好的区分性溶剂。

    3.举例

    例如，某一弱碱B，在水中CK_b＜10^-8，由于B的碱性太弱，而溶剂H₂O的酸性又不够强，碱B在水溶液中的质子转移反应很不完全，即溶剂H₂O对碱B不能起均化作用，故不能被滴定。若更换酸性溶剂，将弱碱B溶于冰醋酸中，其质子转移反应向右可趋于完全：

    B＋HAc5(→),\s\do3(←))→←BH⁺＋Ac^-

碱B溶于冰醋酸后，其碱强度已被均化到溶剂阴离子的碱强度水平，因而可用高氯酸进行滴定：

    HClO₄＋HAc5(→),\s\do3(←))→← H₂Ac⁺＋ClO₄^-

    B＋HAc5(→),\s\do3(←))→←BH⁺＋Ac^-

    H₂Ac⁺＋Ac^-5(→),\s\do3(←))→←2HAc

整个过程中，溶剂（HAc）仍然起了传递质子的作用，而本身并无什么变化。