LØSNINGSMIDDEL: KONSEPT, TYPER OG EKSEMPLER - KJEMI - 2026

Den løsningsmiddel er den komponent av en løsning eller en løsning som er funnet i den høyeste andelen. Det løser oppløsningen, den andre mindre komponenten i løsningen, som ikke er mer enn en homogen blanding som ikke gir diskontinuitet.

Løsningsmidlet er vanligvis en væske, hovedsakelig vann, betraktet som det universelle løsningsmidlet. I tillegg til vann, består en løsning vanligvis av et fast stoff som løses fullstendig opp i det. Men løsningsmidlet kan være et fast stoff, og løsningen er en væske. Dette eksemplet kan være tilfelle av amalgam, dannet av kvikksølv og et metall.

Denne glassholderen inneholder flytende vann, det universelle løsemidlet. Kilde: Pixabay.

På den annen side er luft en løsning dannet av nitrogen, ansett som løsningsmiddel fordi den er i en høyere andel; og en gruppe gasser som oksygen, karbondioksid, vanndamp, etc. som fungerer som oppløste stoffer.

I løsning er oppløsningsmiddelmolekylene anordnet rundt de oppløste molekylene i et fenomen kjent som solvasjon; mer korrekt kalt hydrering, i tilfelle vann som et løsningsmiddel. Oppløsningsprosessen er i utgangspunktet eksoterm.

Typer løsningsmidler

Løsningsmidler er klassifisert som polare og ikke-polare.

- Polar

De består av molekyler med en inhomogen fordeling av elektrisk ladning; det vil si polare molekyler. Polare løsningsmidler har vanligvis en høy dielektrisk konstant.

Den dielektriske konstanten til et løsningsmiddel er en dimensjonsløs konstant som på en måte måler løsningsmidlets evne til å holde elektriske ladninger atskilt i en løsning.

Hvis natriumklorid blir oppløst i vann, har kationen (Na ⁺ ) en tendens til å assosiere med anionen (Cl ^- ), og danne et bunnfall av natriumklorid. Vann forhindrer denne gjenforeningen på grunn av sin høye dielektriske konstant.

Polare løsningsmidler har en dielektrisk konstant større enn 15, med vann som den høyeste (80). Generelt har disse løsningsmidlene evnen til å danne hydrogenbindinger med oppløste stoffer, i tillegg til å samhandle med dem gjennom dipol-dipol-krefter.

Derfor er interaksjonen mellom polare løsningsmidler og polare løsemidler veldig sterk. Videre har molekylene av polare løsningsmidler store dipolmomenter, og kan forårsake solvasjon av elektrisk ladede molekyler gjennom samspill mellom ladninger av motsatt tegn.

Protiske løsningsmidler

Protiske oppløsningsmidler besitte OH og NH-grupper, så som vann (HOH) og etanol (CH _3- CH _2- OH). Disse gruppene tillater dannelse av hydrogenbindinger, noe som muliggjør disse løsningsmidler for solvasjon av mange oppløste stoffer.

Protiske løsningsmidler har normalt dielektriske konstanter større enn 15; selv om eddiksyre, et protisk løsningsmiddel, har en dielektrisk konstant på 6,2. Vann har en høy verdi, både for den dielektriske konstanten (80) og for dipolmomentet (1,85).

Vannets tetthet (1,00 g / cm ³ ) er en av de høyest blant protiske løsningsmidler. Imidlertid har maursyre en tetthet på 1,21 g / cm ³ , og eddiksyren har en tetthetsverdi på 1,049 g / cm ³ .

Protiske løsningsmidler favoriserer nukleofile substitusjonsreaksjoner (SN1).

Aprotiske løsemidler

Disse løsningsmidlene har ikke OH- og NH-grupper som tillater dannelse av hydrogenbindinger; slik tilfellet er i aceton (CH ₃ C = OCH ₃ ). Derfor har denne typen løsningsmiddel lavere solvasjonskapasitet av komponentene i saltene enn de protiske løsningsmidlene.

De fleste aprotiske løsningsmidler har dielektriske konstante verdier større enn 15, med unntakene er tetrahydrofuran (7.5) og etylacetat (6.02).

Det er flere aprotiske løsemidler som har høyere dipolmomenter enn vann. Blant dem: aceton (2,88), dimetylformamid (3,82), dimetylsulfoksyd (3,96), nitrometan (3,56) og propylenkarbonat (4,9).

Det er aprotiske oppløsningsmidler med densiteter høyere enn den for vann: dimetylsulfoksid (1,092 g / cm ³ ), nitrometan (1.137 g / cm ³ ), og propylen-karbonat (1,205 g / cm ³ ).

De aprotiske løsningsmidlene favoriserer nukleofile substitusjonsreaksjoner (SN2).

- Ikke-polar

De er karakterisert ved å ha en dielektrisk konstant på mindre enn 15, et veldig lavt dipolmoment, og interaksjonene med oppløste molekyler er svake (av typen London eller dispersjonskrefter).

Ikke-polare eller apolare løsningsmidler er ikke blandbare med polare løsningsmidler. I tillegg oppløser de ikke salter effektivt, siden de ikke kan produsere oppløsningen av ioniske komponenter; Det kan heller ikke avledes ioner fra dem, i motsetning til vann (H ₃ O ⁺ og OH ^- ).

En del av de ikke-polare løsningsmidlene har dipolmomenter lik null, blant dem: pentan, heksan, cykloheksan og benzen. I mellomtiden blir den maksimale verdien for dipolmoment presentert av diklormetan (1,60), på grunn av tilstedeværelsen av klor.

Ikke-polare oppløsningsmidler er egnet for å oppløse ikke-polare oppløsningsmidler, i likhet med de fleste fett og oljer.

Eksempler på løsningsmidler

toluen

Det er et aromatisk løsningsmiddel (synonymt med metylbenzen) som brukes til å øke oktantallet på bensin. Det brukes i prosessering av maling, harpiks, belegg, gummi, vaskemidler, medisin, parfymer og sakkarin.

xylen

Det er et synonym for dimetylbenzen, som brukes som et løsningsmiddel for harpikser, lakk, gummi, blekk, emaljer og som et jetdrivstoff. Det er også et avfettingsmiddel som brukes til fremstilling av epoksyharpikser og til fremstilling av parfymer, insektmidler og frastøtningsmidler.

Etylacetat

Det brukes i medikamentlaboratorier for ekstraksjon av antibiotika. I mellomtiden brukes det i malingsindustrien til å løse opp syntetiske harpikser som brukes til fremstilling av maling. Det brukes også i dufter, fargestoffer og smakstilsetninger.

aceton

Det brukes til fremstilling av celluloseacetat, maling, lakk, lim og fargestoffer i difenylamin-serien. Det brukes i ekstraksjon av fett og oljer, samt i rensing av dem. I hjemmet brukes det til å fjerne neglelakk og maling.

Etylenmetylketon

Det brukes i produksjon av løsemidler for belegg, lim og magnetbånd. Det brukes også til ekstraksjon av fett, oljer og voks fra naturlige og syntetiske harpikser. I tillegg brukes det til produksjon av trykkfarger, syntetisk skinn, cellofan og aluminiumsfolie.

Perchloroethylene

Det brukes til renseri av klær og til fjerning av flekker.

Acetat av butilo

Det brukes til rensing av penicillin.

Isopropylalkohol

Det brukes som et aktuell desinfeksjonsmiddel og som et avisings- og rengjøringsmiddel for frontruter.

kloroform

Det er et ikke-polart løsningsmiddel som brukes i renserier som et løsemiddel for fett ved renseri. Det brukes som et løsningsmiddel og avfettingsmiddel i mange industrielle prosesser. I molekylærbiologi brukes det i ekstraksjon av DNA i cellelysater.

referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi (8. utg.). CENGAGE Læring.
2. Wikipedia. (2019). Løsemiddel. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
3. Dipole-øyeblikk. Gjenopprettet fra: biorom.uma.es
4. ChemicalSafetyFacts. (2019). Løsemidler. Gjenvunnet fra: chemicalafetyfacts.org
5. Marketizer. (16. mai 2011). Typer løsningsmidler og bruksområder derav. Gjenopprettet fra: marketizer.com
6. Steven A. Hardinger. (2017). Illustrert ordliste for organisk kjemi: løsemiddel. Gjenopprettet fra: chem.ucla.edu