비수성 용매의 적정

대부분의 산-염기 적정은 수성 매질에서 수행됩니다. 수성 적정에서 물은 양성자 제공 또는 수용을 위해 약한 산이나 염기와 경쟁하므로 적정 곡선의 끝점이 모호해집니다. 물은 또한 약산이나 염기의 부분 이온화에도 영향을 미칩니다. 예를 들어, 물은 아세트산으로부터 양성자를 받아 하이드로늄과 아세테이트 이온을 형성합니다. 생성된 하이드로늄 이온은 아세트산보다 강한 산이고, 아세트산 이온은 물보다 강한 염기입니다. 결과적으로 이는 반응하여 반응물을 돌려줍니다. 이 과정이 약산과 염기에 미치는 영향은 순전히 pKa 값을 기반으로 한 계산이 부정확한 결과를 낳을 수 있음을 의미합니다.

물보다 강한 염기인 암모니아와 같은 비수용성 용매를 사용하면 아세트산이 아세트산 이온으로 완전히 이온화되어 암모니아 속에서 아세트산을 강산으로 효과적으로 변화시킬 수 있습니다. 달리 말하면, 암모니아는 물보다 해리상수(Ks)가 더 높기 때문에 당량점이 증가하고 아세트산 적정 곡선의 끝점이 날카로워집니다. 이는 비수용성 용매에서 약산과 염기의 적정에서 흔히 관찰됩니다. 물의 Ks는 Kw로 표시됩니다.

비수성 용매에는 네 가지 유형이 있습니다. 비양성자성(양성자를 제공할 수 없음), 친핵성(양성자를 수용할 수 있음), 프로토제닉(양성자를 제공할 수 있음), 양쪽성(양성자를 제공하고 수용할 수 있음)입니다. 약산이나 염기의 적정에 사용되는 것 외에도 이러한 용매 중 일부는 물에 대한 용해도가 낮은 유기 분석물질을 적정하는 데에도 효과적으로 사용될 수 있습니다. 비수성 적정에서 발생하는 반응은 산과 염기에 대한 Bronsted-Lowry 이론으로 설명됩니다. 여기서 산은 양성자 기증자 역할을 하는 반면, 염기는 양성자 수용체 역할을 합니다.