Rozpuszczalnik
RozpuszczalnikRozpuszczalnik to
ciecz
zdolna do tworzenia
roztworu
po zmieszaniu z
ciałem stałym
, inną cieczą lub
gazem
. Najbardziej znanym rozpuszczalnikiem jest
woda
. Większość rozpuszczalników to
związki chemiczne
o małej
lepkości
i stosunkowo niskiej
temperaturze wrzenia
. Mała lepkość powoduje, że mogą one dość łatwo penetrować rozpuszczaną substancję, zaś niska temperatura wrzenia umożliwia ich
oddestylowywanie
i
parowanie
.
Stężeniem
roztworu nazywa się stosunek ilości substancji rozpuszczanej do ilości całego roztworu. W zależności od przyjętego sposobu obliczania tego stosunku rozróżnia się
stężenie molowe
i
stężenie procentowe
.
Rozpuszczalność
z kolei to maksymalne stężenie jakie można uzyskać rozpuszczając związek chemiczny w danym rozpuszczalniku. Zastosowania rozpuszczalnikówRozpuszczalniki stosuje się do: - przeprowadzania
reakcji chemicznych
- podstawowym warunkiem dla związku chemicznego pełniącego rolę rozpuszczalnika do reakcji jest jego chemiczna inertność, czyli niereagowanie z substratami ani z produktami reakcji, chociaż rozpuszczalniki wchodzą zwykle w swoiste interakcje z rozpuszczonymi związkami, takie jak
solwatacja
czy tworzenie z nimi nietrwałych
związków kompleksowych
lub
wiązań wodorowych
.
- przeprowadzania
ekstrakcji
- czyli procesu wymywania określonych związków chemicznych z np. osadów, minerałów czy roślin.
- rozcieńczania substancji, które użyte w stanie czystym byłyby zbyt agresywne chemicznie
- czyszczenia, które polega na rozpuszczaniu niepożądanych substancji w rozpuszczalniku, a następnie usuwaniu całości mechanicznie.
Podział rozpuszczalnikówPodstawowy podział rozpuszczalników wynika z ich własności fizycznych i chemicznych. Ze względu na własności fizyczne, rozpuszczalniki dzieli się na dwie podstawowe grupy:
- niepolarne (apolarne) - które są tworzone przez związki chemiczne posiadające zerowy albo bardzo mały
moment dipolowy
- polarne - które są tworzone przez związki chemiczne o znacznym momencie dipolowym.
Ze względu na własności chemiczne dzieli się je z kolei na: - protonowe - tj. posiadające w swojej strukturze tzw. kwaśne atomy
wodoru
, które mogą być łatwo odszczepiane od cząsteczek rozpuszczalnika i tworzyć jony H+ oraz wiązania wodorowe. Do rozpuszczalników tego rodzaju zalicza się wodę,
alkohole
,
aldehydy
,
kwasy
itp.
- aprotonowe - tj. nie posiadające w swojej strukturze tego rodzaju łatwo odszczepialnych atomów.
Zasadniczo wszystkie rozpuszczalniki protonowe są też polarne, natomiast aprotonowe mogą być zarówno polarne jak i niepolarne. Daje to razem trzy główne grupy rozpuszczalników: protonowe, aprotonowe polarne i aprotonowe niepolarne. Rozpuszczalniki ze względu na budowę chemiczną dzieli się na dwie grupy: - organiczne - takie jak ciekłe
alkany
(np. pentan, heptan, heksan, cyklohesan),
areny
(
benzen
,
toluen
,
ksylen
),
chlorek metylenu
,
chloroform
,
etery alifatyczne
(zwłaszcza
eter dietylowy
i
THF
),
alkohole
(
metanol
,
etanol
propanol
,
butanol
,
fenol
),
estry
(np.
octan etylu
),
ketony
(głównie
aceton
),
aldehydy
(
aldehyd mrówkowy
,
aldehyd octowy
),
kwasy karboksylowe
(zwłaszcza
kwas octowy
) oraz inne (np.
dimetyloformamid
,
dimetylosulfotlenek
,
dioksan
,
disiarczek węgla
)
- nieorganiczne:
woda
,
kwas siarkowy
,
kwas azotowy
,
kwas fluorowodorowy
, ciekły
amoniak
, ciekły
azot
, nadkrytyczny
dwutlenek węgla
.
Generalne zasady rozpuszczalnościPrzewidywanie w jakim rozpuszczalniku może się rozpuszczać określony związek chemiczny są stosunkowo proste, choć czasami zdarzają się tu niespodzianki. Ogólną zasadą jest, że podobne rozpuszcza się w podobnym. Na przykład związek chemiczny, który posiada kwaśny atom wodoru, albo dużo
grup hydroksylowych
będzie się chętniej rozpuszczał w rozpuszczalnikach protonowych niż aprotonowych. Podobnie, związek który sam posiada duży moment dipolowy, będzie się chętniej rozpuszczał w rozpuszczalnikach polarnych niż apolarnych. Związki zawierające grupy aromatyczne, będą się chętnie rozpuszczać w
arenach
. O związkach mających tendencję do rozpuszczania się rozpuszczalnikach apolarnych mówi się, że mają one własności
lipofilowe
lub
hydrofobowe
, zaś o związkach łatworozpuszczalnych w polarnych rozpuszczalnikach, że są one lipofobowe lub
hydrofilowe
. Istnieją też związki, które są z jednej strony lipofilowe, a z drugiej lipofobowe. Nazywa się je związkami
amfifilowymi
i mają one tendencję do formowania
emulsji
a nie tzw. roztworów właściwych. Lista najbardziej popularnych rozpuszczalnikówRozpuszczalnik | Wzór chemiczny |
Temperaturawrzenia
[°C] |
Przenikalność elektryczna
|
Gęstość
[g/cm3]
|
---|
Rozpuszczalniki apolarne |
Heksan
| CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 | 69 | 2,0 | 0,655 |
Benzen
| C6H6 | 80 | 2,3 | 0,879 |
Toluen
| C6H5-CH3 | 111 | 2,4 | 0,867 |
eter dietylowy
| CH3CH2-O-CH2-CH3 | 35 | 4,3 | 0,713 |
Chloroform
| CHCl3 | 61 | 4,8 | 1,498 |
Octan etylu
| CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 | 77 | 6,0 | 0,894 |
Tetrahydrofuran
(THF) | /CH2-CH2-O-CH2-CH2\ | 66 | 7,5 | 0,886 |
Chlorek metylenu
| CH2Cl2 | 40 | 9,1 | 1,326
| Rozpuszczalniki polarne aprotonowe |
Aceton
| CH3-C(=O)-CH3 | 56 | 21 | 0,786 |
Acetonitryl
(MeCN) | CH3-C≡N | 82 | 37 | 0,786 |
Dimetyloformamid
(
DMF
) | H-C(=O)N(CH3)2 | 153 | 38 | 0,944 |
Dimetylosulfotlenek
(
DMSO
) | CH3-S(=O)-CH3 | 189 | 47 | 1,092
| Rozpuszczalniki polarne protonowe |
Kwas octowy
| CH3-C(=O)OH | 118 | 6,2 | 1,049 |
n-Butanol
| CH3-CH2-CH2-CH2-OH | 118 | 18 | 0,810 |
Izopropanol
| CH3-CH(-OH)-CH3 | 82 | 18 | 0,785 |
n-Propanol
| CH3-CH2-CH2-OH | 97 | 20 | 0,803 |
Etanol
| CH3-CH2-OH | 79 | 24 | 0,789 |
Metanol
| CH3-OH | 65 | 33 | 0,791 |
Kwas mrówkowy
| H-C(=O)OH | 100 | 58 | 1,21 |
Woda
| H-O-H | 100 | 80 | 0,998 |
Inne hasła zawierające informacje o "Rozpuszczalnik":
Celuloza
...
Alkohole
...
Terpentyna
ekstrakcję
benzyną
karpiny
sosnowej. Pozostałością stałą po destylacji jest
kalafonia
.Stosowana jest jako Rozpuszczalnik
farb
i
lakierów
, do wyrobu past do obuwia i podłóg, jako ...
Jonizacja
...
Fulereny
...
Ruch hippisowski
narkotyki długo pozostawały poza ich zasięgiem. Początkowo ich surogatem było tri – Rozpuszczalnik do czyszczenia ubrań, a później fermetrazyna – środek na odchudzanie produkcji ...
Hydrofobowość
...
Heksozy
...
Fenol
...
Sól fizjologiczna
...
Inne lekcje zawierające informacje o "Rozpuszczalnik":
102. Nieorganiczne i organiczne składniki komórki cz.3 (plansza 23)
względu na zbyt słaby charakter polarnej główki, zaś powoli rozpuszczają się w Rozpuszczalnikach organicznych,
trudniej ulegają hydrolizieniż glicerydy,
...
Stężenie procentowe roztworów (plansza 2)
gdyż zwierają cząstki (cząsteczki lub jony), tak małe, że nie rozpraszają padającego światła.
Rozpuszczalnik
Ciecz zdolna do tworzenia roztworu po zmieszaniu z ciałem stałym, ...
102. Nieorganiczne i organiczne składniki komórki cz.1 (plansza 18)
...
|