РАЗТВОРИТЕЛ: КОНЦЕПЦИЯ, ВИДОВЕ И ПРИМЕРИ - ХИМИЯ - 2026

В разтворителя е компонент на разтвор или разтвор, който се намира в най-голям дял. Той разтваря разтвореното вещество, другият незначителен компонент на разтвора, който не е нищо повече от хомогенна смес, която не представя прекъсване.

Разтворителят обикновено е течност, главно вода, считана за универсален разтворител. Освен вода, разтвор обикновено се състои от твърдо разтворено вещество, което напълно се разтваря в него. Но разтворителят може да бъде твърд, а разтворителят - течност. Този пример може да бъде случаят с амалгама, образувана от живак и метал.

Тази стъклена чаша съдържа течна вода, универсалният разтворител. Източник: Pixabay

От друга страна, въздухът е разтвор, образуван от азот, считан за разтворител, тъй като е в по-висока пропорция; и група газове като кислород, въглероден диоксид, водни пари и др., които действат като разтворители.

В разтвор молекулите на разтворителя са подредени около молекулите на разтворителя в явление, известно като солватиране; по-правилно се нарича хидратация, в случай на вода като разтворител. Процесът на разтваряне е основно екзотермичен.

Видове разтворители

Разтворителите се класифицират като полярни и неполярни.

- Полярни

Те са изградени от молекули с нехомогенно разпределение на електрически заряд; тоест полярни молекули. Полярните разтворители обикновено имат висока диелектрична константа.

Диелектричната константа на разтворителя е безразмерна константа и по начин измерва способността на разтворителя да поддържа електрически заряди разделени в разтвор.

Ако натриевият хлорид се разтвори във вода, катионът (Na ⁺) има тенденция да се свързва с аниона (Cl ^-), образувайки утайка от натриев хлорид. Водата, поради високата си диелектрична константа, предотвратява това обединение.

Полярните разтворители имат диелектрична константа по-голяма от 15, като водата е най-високата (80). По принцип тези разтворители имат способността да образуват водородни връзки с разтворени вещества, в допълнение към взаимодействието с тях чрез дипол-диполни сили.

Следователно, взаимодействията между полярните разтворители и полярните разтворители са много силни. Освен това молекулите на полярните разтворители имат големи диполни моменти и могат да причинят разтварянето на електрически заредени молекули чрез взаимодействия между заряди с противоположен знак.

Протични разтворители

Протонни разтворители притежават ОН и NH групи, такива като вода (HOH) и етанол (CH ₃ CH ₂ OH). Тези групи позволяват образуването на водородни връзки, което дава възможност на тези разтворители за разтваряне на много разтворители.

Протичните разтворители обикновено имат диелектрични константи по-големи от 15; въпреки че оцетната киселина, протонен разтворител, има диелектрична константа от 6.2. Водата има висока стойност, както за диелектричната константа (80), така и за диполния момент (1,85).

Плътността на водата (1,00 g / cm ³) е една от най-високите сред проточните разтворители. Въпреки това, мравчена киселина има плътност от 1,21 гр / см ³ и оцетна киселина има плътност стойност от 1,049 гр / см ³.

Протичните разтворители благоприятстват нуклеофилните реакции на заместване (SN1).

Апротични разтворители

Тези разтворители нямат ОН и NH групи, които позволяват образуването на водородни връзки; такъв е случаят с ацетон (CH ₃ С = OCH ₃). Следователно, този тип разтворител има по-ниска способност за разтваряне на компонентите на солите в сравнение с проточните разтворители.

Повечето апротонни разтворители имат диелектрични постоянни стойности по-големи от 15, като изключенията са тетрахидрофуран (7.5) и етилацетат (6.02).

Има няколко апротонни разтворители, които имат по-високи диполни моменти от водата. Сред тях: ацетон (2,88), диметилформамид (3,82), диметилсулфоксид (3,96), нитрометан (3,56) и пропилен карбонат (4,9).

Има апротонни разтворители с плътност по-голяма от тази на водата: диметилсулфоксид (1.092 г / см ³), нитрометан (1.137 г / см ³) и пропилей карбонат (1.205 гр / cm ³).

Апротонните разтворители благоприятстват нуклеофилни реакции на заместване (SN2).

- Неполярни

Те се характеризират с това, че диелектрична константа е по-малка от 15, много нисък диполен момент и взаимодействията с разтворените молекули са слаби (от типа на лондонските или дисперсионните сили).

Неполярните или неполярните разтворители не се смесват с полярни разтворители. В допълнение, те не разтварят ефективно солите, тъй като не могат да произведат разтварянето на своите йонни компоненти; нито могат да се получат йони от тях, за разлика от водата (H ₃ O ⁺ и OH ^-).

Част от неполярните разтворители имат диполни моменти, равни на нула, сред които: пентан, хексан, циклохексан и бензол. Междувременно, максималната стойност за диполния момент се представя от дихлорометан (1.60), поради наличието на хлор.

Неполярните разтворители са подходящи за разтваряне на неполярни разтвори, както повечето мазнини и масла.

Примери за разтворители

толуол

Това е ароматен разтворител (синоним на метилбензол), който се използва за увеличаване на октановото количество бензин. Използва се при обработката на бои, смоли, покрития, гуми, перилни препарати, лекарства, парфюми и захарин.

ксилол

Това е синоним на диметилбензол, който се използва като разтворител за смоли, лакове, каучук, мастила, емайли и като реактивно гориво. Освен това е обезмаслител, използва се при производството на епоксидни смоли и при приготвянето на парфюми, инсектициди и репеленти.

Етилацетат

Използва се в лаборатории за лекарства за извличане на антибиотици. Междувременно в производството на бои се използва за разтваряне на синтетични смоли, използвани при приготвянето на бои. Използва се и в аромати, оцветители и ароматизатори.

ацетон

Използва се при производството на целулозен ацетат, бои, лакове, лепила и оцветители от серията дифениламин. Използва се при извличането на мазнини и масла, както и при тяхното пречистване. В дома се използва за премахване на лак за нокти и боя.

Етилен метилкетон

Използва се при производството на разтворители за покрития, лепила и магнитни ленти. Използва се и при извличането на мазнини, масла и восъци от естествени и синтетични смоли. В допълнение, той се използва при производството на печатни мастила, изкуствена кожа, целофан и алуминиево опаковъчно фолио.

Перхлоретилен

Използва се при химическо чистене на дрехи и при отстраняване на петна.

Ацетат на бутило

Използва се при пречистване на пеницилин.

Изопропил алкохол

Използва се като локален дезинфектант и като разтворител за почистване и почистване на предните стъкла на автомобила.

хлороформ

Това е неполярен разтворител, който се използва в химическите препарати като разтворител за мазнини при химическо чистене. Използва се като разтворител и обезмаслител в много промишлени процеси. В молекулярната биология се използва при извличането на ДНК в клетъчни лизати.

Препратки

1. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
2. Wikipedia. (2019). Разтворител. Възстановено от: en.wikipedia.org
3. Диполен момент. Възстановено от: biorom.uma.es
4. ChemicalSafetyFacts. (2019). Разтворители. Възстановено от: chemicalsafetyfacts.org
5. Marketizer. (16 май 2011 г.). Видове разтворители и тяхното приложение. Възстановени от: marketizer.com
6. Стивън А. Хардингер. (2017). Илюстриран речник на органичната химия: разтворител. Възстановена от: chem.ucla.edu