SOLVENT: CONCEPT, TIPURI ȘI EXEMPLE - CHIMIE - 2025

Solventul este componenta unei soluții sau soluție care se găsește în cea mai mare proporție. Se dizolvă solutul, cealaltă componentă minoră a soluției, care nu este altceva decât un amestec omogen care nu prezintă discontinuitate.

Solventul este de obicei un lichid, în principal apă, considerat ca solvent universal. Pe lângă apă, o soluție este formată de obicei dintr-un solut solid care se dizolvă complet în ea. Dar solventul poate fi un solid și solutul un lichid. Acest exemplu ar putea fi cazul amalgamului, format din mercur și un metal.

Acest tub de sticlă conține apă lichidă, solventul universal. Sursa: Pixabay.

Pe de altă parte, aerul este o soluție formată din azot, considerată solvent, deoarece este într-o proporție mai mare; și un grup de gaze precum oxigenul, dioxidul de carbon, vaporii de apă etc., care acționează ca solutii.

În soluție, moleculele de solvent sunt dispuse în jurul moleculelor de solut într-un fenomen cunoscut sub numele de solvare; mai corect numită hidratare, în cazul apei ca solvent. Procesul de solvație este practic esotermic.

Tipuri de solvenți

Solvenții sunt clasificați ca polari și nepolari.

- Polar

Sunt formate din molecule cu o distribuție neomogenă a sarcinii electrice; adică molecule polare. Solvenții polari au de obicei o constantă dielectrică ridicată.

Constanta dielectrică a unui solvent este o constantă fără dimensiuni și măsoară capacitatea unui solvent de a menține sarcinile electrice separate într-o soluție.

Dacă clorura de sodiu este dizolvată în apă, cationul (Na ⁺ ) tinde să se asocieze cu anionul (Cl ^- ), formând un precipitat de clorură de sodiu. Apa, datorită constantei sale dielectrice ridicate, împiedică această reunificare.

Solvenții polari au o constantă dielectrică mai mare de 15, apa fiind cea mai mare (80). Acești solvenți, în general, au capacitatea de a forma legături de hidrogen cu soluțiile, pe lângă interacționarea cu aceștia prin forțe dipol-dipol.

Prin urmare, interacțiunile dintre solvenții polari și solutele polare sunt foarte puternice. Mai mult, moleculele solvenților polari au momente dipole mari și pot provoca solvarea moleculelor încărcate electric prin interacțiuni între sarcinile cu semn opus.

Solvenți protici

Solvenții protici posedă grupări OH și NH, cum ar fi apa (HOH) și etanol (CH ₃ CH ₂ OH). Aceste grupări permit formarea de legături de hidrogen, ceea ce permite acestor solvenți pentru solvarea multor solute.

Solvenții protici au, în mod normal, constante dielectrice mai mari de 15; deși acidul acetic, un solvent protic, are o constantă dielectrică de 6,2. Apa are o valoare ridicată, atât pentru constanta dielectrică (80), cât și pentru momentul dipolului (1,85).

Densitatea apei (1,00 g / cm ³ ) este una dintre cele mai mari între solvenții protici. Cu toate acestea, acid formic are o densitate de 1,21 g / cm ³ , și acetic acidul are o densitate valoare de 1,049 g / cm ³ .

Solvenții protici favorizează reacțiile de substituție nucleofile (SN1).

Solvenți apotici

Acești solvenți nu au grupări OH și NH care permit formarea de legături de hidrogen; astfel este cazul acetonă (CH ₃ C = OCH ₃ ). Prin urmare, acest tip de solvent are o capacitate mai mică de solvare a componentelor sărurilor decât solvenții protici.

Majoritatea solvenților aprotici au valori constante dielectrice mai mari de 15, cu excepțiile fiind tetrahidrofuranul (7.5) și acetatul de etil (6.02).

Există mai mulți solvenți aprotici care au momente dipolice mai mari decât apa. Printre acestea: acetonă (2,88), dimetilformamidă (3,82), dimetilsulfoxid (3,96), nitrometan (3,56) și propilen carbonat (4,9).

Există solvenți aprotici cu densități mai mari decât cea a apei: dimetilsulfoxid (1,092 g / cm ³ ), nitrometan (1,137 g / cm ³ ) și carbon propilenic (1,205 g / cm ³ ).

Solvenții aprotici favorizează reacțiile de substituție nucleofilă (SN2).

- Non-polar

Se caracterizează prin faptul că au o constantă dielectrică mai mică de 15, un moment dipol foarte scăzut, iar interacțiunile cu moleculele de solut sunt slabe (de tipul Londrei sau ale forțelor de dispersie).

Solvenții nonpolari sau apolari nu sunt miscibili cu solvenții polari. În plus, nu dizolvă eficient sărurile, deoarece nu pot produce solvarea componentelor lor ionice; și nici nu pot fi ionii derivate din acestea, spre deosebire de apă (H ₃ O ⁺ și OH ^- ).

O parte a solvenților nonpolari au momente dipolice egale cu zero, printre aceștia: pentan, hexan, ciclohexan și benzen. Între timp, valoarea maximă pentru momentul dipolului este prezentată de diclorometan (1,60), datorită prezenței clorului.

Solvenții nonpolari sunt potriviți pentru solubilizarea soluțiilor nonpolare, la fel ca majoritatea grăsimilor și uleiurilor.

Exemple de solvenți

toluen

Este un solvent aromatic (sinonim cu metilbenzen) care este utilizat pentru a crește numărul octanic de benzină. Se folosește la prelucrarea vopselelor, rășinilor, acoperirilor, cauciucurilor, detergenților, medicamentelor, parfumurilor și zaharinei.

xilen

Este un sinonim pentru dimetilbenzen, care este utilizat ca solvent pentru rășini, lacuri, cauciuc, cerneluri, emailuri și ca combustibil cu jet. Este, de asemenea, un agent de degresare, utilizat la producerea de rășini epoxidice și la prepararea parfumurilor, insecticidelor și repelenților.

Acetat etilic

Este utilizat în laboratoarele de medicamente pentru extragerea antibioticelor. Între timp, în industria vopselelor se folosește dizolvarea rășinilor sintetice utilizate la prepararea vopselelor. De asemenea, este utilizat în parfumuri, coloranți și arome.

Acetonă

Este utilizat la fabricarea acetatului de celuloză, vopsele, lacuri, adezivi și coloranți din seria difenilamină. Este utilizat în extracția grăsimilor și uleiurilor, precum și în purificarea acestora. În casă este folosit pentru a îndepărta lacurile de unghii și vopsea.

Etilen metil cetonă

Este utilizat la producerea solvenților pentru acoperiri, adezivi și benzi magnetice. De asemenea, este utilizat în extracția grăsimilor, uleiurilor și cearelor din rășini naturale și sintetice. În plus, este utilizat la producerea de cerneluri de imprimare, piele sintetică, celofan și folii de înveliș din aluminiu.

Percloretilena

Se folosește la curățarea uscată a hainelor și la îndepărtarea petelor.

Acetat de butilo

Este utilizat la purificarea penicilinei.

Alcool izopropilic

Este utilizat ca dezinfectant de actualitate și ca solvent de curățare și curățare pentru parbrizele auto.

Cloroform

Este un solvent nepolar care este utilizat în curățătorii uscate ca solvent pentru grăsimile în curățarea uscată. Este utilizat ca solvent și degresant în multe procese industriale. În biologia moleculară este utilizat în extracția ADN-ului în lizații celulari.

Referințe

1. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
2. Wikipedia. (2019). Solvent. Recuperat de la: en.wikipedia.org
3. Moment dipol. Recuperat din: biorom.uma.es
4. ChemicalSafetyFacts. (2019). Solvenți. Recuperat din: produse chimiceafetyfacts.org
5. Marketizer. (16 mai 2011). Tipuri de solvenți și aplicațiile lor. Recuperat de la: marketizer.com
6. Steven A. Hardinger. (2017). Glosar ilustrat de chimie organică: solvent. Recuperat din: chem.ucla.edu