Solvent

Un solvent este un lichid care dizolvă un solut solid , lichid sau gazos , rezultând o soluție . Este componenta unei soluții care se prezintă în aceeași stare de agregare ca soluția însăși. ^[1] Cel mai comun solvent este apa . Solventul este acea substanță prezentă în cea mai mare cantitate într-o soluție.

Solvenții au de obicei un punct de fierbere scăzut și se evaporă ușor sau pot fi îndepărtați prin distilare , lăsând totuși substanța dizolvată intactă. Prin urmare, solvenții nu ar trebui să reacționeze chimic cu substanța dizolvată, adică trebuie să fie inerți chimic. Solvenții pot fi folosiți și pentru extragerea compușilor solubili dintr-un amestec .

Solvenții sunt de obicei lichide limpezi, incolore și au adesea un miros caracteristic. Concentraţie dintr-o soluție este cantitatea de compus dizolvat într-un anumit volum de solvent. ^{[ Ambigu ]} Solubilitatea este cantitatea maximă de compus solubil într-un anumit volum de solvent la o temperatură dată.

Termenul solvent organic se referă la solvenți care sunt compuși organici . Utilizările obișnuite ale solvenților organici sunt curățarea chimică (de exemplu, tetracloretilenă ), curățarea sau dizolvarea cleiurilor (de exemplu, acetonă , acetat de metil , acetat de etil ), îndepărtarea petelor (de exemplu, hexan ), diluarea detergenților și a parfumurilor și în special în sinteze chimice.

Polaritate, solubilitate și miscibilitate

Solvenții și substanțele dizolvate pot fi clasificate ca polare și nepolare , numite și nepolare .

Polaritatea unui solvent poate fi măsurată prin intermediul constantei dielectrice sau almomentului dipol electric . Solvenții polari au valori mari ale constantei dielectrice și ale momentului dipol, în timp ce solvenții nepolari au valori constante ale dielectricului și ai momentului dipol.

Caracterul polar sau nepolar al unui solvent determină natura compușilor pe care solventul le poate dizolva și natura celorlalți solvenți și / sau lichide cu care poate fi amestecat. De regulă, solvenții polari dizolvă mai bine compușii polari, iar solvenții nepolari dizolvă mai bine compușii nepolari. Această dovadă experimentală datează din alchimiștii medievali care au rezumat-o în sintagma „similia similibus solvuntur” (din latină, care poate fi tradusă în „ca se dizolvă ca„ ). ^[2] De exemplu, apa este un solvent polar, deci substanțele care se dizolvă mai bine în apă (numite „ hidrofile ”) sunt în general polare, în timp ce substanțele care se dizolvă în apă cu mai multă dificultate (numite „ lipofile ”) sunt în general apolare.

Compușii puternic polari, cum ar fi sărurile anorganice sau zaharurile, se dizolvă numai în solvenți foarte polari, cum ar fi apa, în timp ce compușii puternic nepolari, cum ar fi uleiurile sau cerurile, se dizolvă numai în solvenți organici extrem de nepolari, cum ar fi hexanul . În mod similar, apa și hexanul, sau oțetul și uleiul , nu sunt miscibile între ele și se separă rapid formând două faze distincte, chiar și după amestecarea energică.

Cu toate acestea, există excepții de la această regulă: de exemplu, metanolul , având o constantă dielectrică de 32,6 și, prin urmare, polar și toluenul , având o constantă dielectrică de 2,4 și, prin urmare, apolar, sunt miscibile între ele. ^[3] O altă excepție este amestecul apă-izopropanol. ^[3]

Solvenți protici și aprotici

Solvenții polari pot fi împărțiți la rândul lor în solvenți protici polari și solvenți polari aprotici . Apa (HOH), etanolul (CH _3- CH ₂ -OH) și acidul acetic (CH _3- COOH) sunt reprezentanți ai familiei protice. Un solvent aprotic comun este acetona _(CH3 - _CO-CH3). În reacțiile chimice utilizarea solvenților polari protici favorizează reacțiile de substituție nucleofilă unimoleculară, invers, solvenții polari aprotici favorizează reacțiile de substituție electrofilă bimoleculară.

Punct de fierbere

O altă proprietate importantă a solvenților este punctul lor de fierbere care determină, printre altele, rata de evaporare. Cantități mici de solvenți cu punct de fierbere scăzut, cum ar fi dietil eter sau clorură de metilen , se evaporă în câteva secunde la temperatura camerei, în timp ce solvenții cu punct de fierbere ridicat, cum ar fi apa sau dimetil sulfoxidul, necesită temperaturi ridicate sau o presiune ambientală mai mică pentru ca evaporarea să aibă loc în mod eficient.

Densitate

Majoritatea solvenților au o densitate mai mică decât apa. Prin urmare, acestea sunt mai ușoare și se deplasează la suprafață în apă. O excepție importantă sunt solvenții halogenați, cum ar fi cloroformul , care se află pe fund. Acest lucru este important de reținut în timpul sintezei chimice a solubilizării solvenților nemiscibili cu apa și apa însăși.

Interacțiuni chimice

Un solvent creează numeroase interacțiuni slabe cu solutul pentru a-l solubiliza. Cele mai frecvente interacțiuni sunt forțele slabe van der Waals (dipol indus), cea mai puternică interacțiune dipol-dipol și interacțiunea chiar mai puternică a legăturii punte de hidrogen . Aceste interacțiuni duc la solvatare .

Tabelul de proprietăți al solvenților obișnuiți

Solvent	Formulă moleculară	Punct de fierbere	Polaritate	Densitate
Solvenți nepolari
Hexane	CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3	69 ° C	2.0	0,655 g / ml
Benzen	C 6 H 6	80 ° C	2.3	0,879 g / ml
Toluen	C 6 H 5 - CH3	111 ° C	2.4	0,867 g / ml
Dietileter	CH3 CH2-CH2 - CH3	35 ° C	4.3	0,713 g / ml
Cloroform	CHCl3	61 ° C	4.8	1,498 g / ml
Acetat etilic	CH3 - C (= O) -O-CH2 - CH3	77 ° C	6.0	0,889 g / ml
Tetrahidrofuran (THF)		66 ° C	7.5	0,886 g / ml
Clorură de metilen	CH 2 Cl 2	40 ° C	9.1	1,326 g / ml
Solvenți aprotici polari
Acetonă	CH3 - C (= O) CH3	56 ° C	21	0,786 g / ml
Acetonitril (MeCN)	CH 3 -C≡N	82 ° C	37	0,786 g / ml
Dimetilformamidă (DMF)	HC (= O) N (CH3) 2	153 ° C	38	0,944 g / ml
Dimetil sulfoxid (DMSO)	CH 3 -S (= O) -CH 3	189 ° C	47	1,092 g / ml
Solvenți protici polari
Acid acetic	CH3 - C (= O) OH	118 ° C	6.2	1,049 g / ml
n -Butanol	CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH	118 ° C	18	0,810 g / ml
Izopropanol	CH3 - CH (OH) CH3	82 ° C	18	0,785 g / ml
n- Propanol	CH 3- CH 2 -CH 2 -OH	97 ° C	20	0,803 g / ml
Etanol	CH 3- CH 2 -OH	79 ° C	24	0,789 g / ml
Metanol	CH 3 -OH	65 ° C	33	0,791 g / ml
Acid formic	HC (= O) OH	100 ° C	58	1,21 g / ml
Cascadă	HOH	100 ° C	80	0,998 g / ml

Notă

Bibliografie

• Paolo Silvestroni, Fundamentals of chemistry , ed. A X-a, CEA, 1996, ISBN 88-408-0998-8 .
• (EN) George Wypych, Handbook of solvents , CHEMTEC Publishing, 2001, ISBN 1-895198-24-0 .

Elemente conexe

• Suprafață accesibilă
• Efect de nivelare
• Interacțiunea ion-solvent
• Solut
• Soluție (chimie)
• Rezolvarea
• Solvent protic
• Solvent aprotic

Alte proiecte

• Wikționarul conține dicționarul lema « solvent »
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe solvent

linkuri externe

• ( EN )Solvent , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• Solvent , în Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene.

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei