Diferența dintre solvenții protici și aprotici: Solvenții sunt componente importante ale multor reacții chimice, deoarece ajută la dizolvarea reactanților și la crearea produselor. Cu toate acestea, nu toți solvenții sunt fabricați la fel, iar caracteristicile lor pot avea o influență substanțială asupra rezultatului unei reacții. Solvenții pot fi clasificați în funcție de faptul că sunt protici sau aprotici. În articolul următor, vom analiza diferențele și caracteristicile solvenților protici și aprotici.
Ce sunt solvenții protici?
Solvenții polari numiți solvenți protonici au atomi de hidrogen legați de atomi electronegativi precum fluor, oxigen sau azot. Capacitatea acestor solvenți de a genera legături de hidrogen cu alte molecule le defineşte. Apa, etanolul, metanolul, acidul acetic și amoniacul sunt câțiva solvenți protici.
Caracteristicile solventului protic:
- Solvenții protici conțin un atom de hidrogen acid, ei pot funcționa atât ca datori de legături de hidrogen, cât și ca acceptori.
- Sunt eficienți la stabilizarea speciilor încărcate, cum ar fi ionii, deoarece au o constantă dielectrică ridicată.
- Solvenții protici au adesea un punct de fierbere ridicat și sunt polari.
- Sunt capabili de legături de hidrogen, ceea ce le permite să creeze învelișuri robuste de solvație în jurul cationilor și anionilor.
Ce sunt solvenții aprotici?
Un atom de hidrogen nu este alăturat unui atom electronegativ în lichidele aprotice. Acești solvenți se disting prin incapacitatea lor de a interacționa cu alte molecule prin legături de hidrogen. Acetona, dimetilsulfoxidul (DMSO), hexanul și cloroformul sunt exemple de solvenți aprotici.
Caracteristicile solventului aprotic:
- Din cauza lipsei unui atom de hidrogen acid, solvenții aprotici nu pot funcționa ca donatori de legături de hidrogen.
- Au mai puțin succes în stabilizarea speciilor încărcate decât solvenții protici, deoarece au o constantă dielectrică mai mică.
- În comparație cu solvenții protici, solvenții aprotici sunt adesea mai puțin polari și au un punct de fierbere mai scăzut.
- În comparație cu solvenții protici, aceștia sunt mai puțin predispuși să formeze învelișuri robuste de solvație în jurul ionilor.
Tabelul caracteristicilor solvenților protici și aprotici
| Caracteristici | Solvent protic instrucțiunea java switch | Solvent aprotic |
| Prezența hidrogenului acid | da | Nu |
| Abilitatea de a legături de hidrogen | da | Nu |
| Constantă dielectrică | înalt | scăzut |
| Polaritate | înalt | scăzut |
| Punct de fierbere | înalt | scăzut |
| Solvatarea ionilor | puternic | slab |
| Exemple | Apă, etanol, metanol, acid acetic | Acetonă, DMSO, acetonitril converti strin în int |
Diferența dintre solventul protic și aprotic
Proprietate | Solvent protic | Solvent aprotic |
| Păstrarea datelor | Solvenții protici sunt lichizi polari. Substanțele cu atomi de hidrogen se pot destrăma. | Solvenții aprotici sunt lichidi polari. Substanțele lipsite de atomi de hidrogen pot fi separate. |
| Formarea legăturii de hidrogen | Legăturile de hidrogen se pot forma într-un solvent protic. | Legăturile de hidrogen nu se pot forma în lichidele aprotice. |
| Legături chimice existente | Legăturile O-H și legăturile N-H abundă în solvenții protici. | Legăturile O-H și legăturile N-H sunt absente din solvenții aprotici. |
| Tipul de reacție preferat | Solvenții protici preferă să aibă loc reacțiile SN1. | Solvenții aprotici preferă să aibă loc reacțiile SN2. |
| Moment dipol | Înalt | Variază |
| Acizi și baze și interacțiunile lor | Capabil să furnizeze și să absoarbă protoni. | Poate absorbi protoni, dar nu poate dona. |
| Reactivitate cu NaOH | Protonat | Nicio reactie |
| Solubilitatea sărurilor | Bun | Sărac |
| Solubilitatea gazelor | Sărac | Bun |
| Aciditate | da | Nu (cu excepția acidului trifluoracetic) |
| Basicitatea | da | Variază |
| Exemple de utilizare | Reacții catalizate de acid, substituții nucleofile, SN1 | Reacții Friedel-Crafts, reacții Grignard, SN2 |
Asemănări între solventul protic și aprotic
- Ambele tipuri de solvenți conțin un moment dipol și pot dizolva molecule polare, făcându-le solvenți polari.
- Moleculele organice precum alcoolii, eterii și cetonele pot fi dizolvate folosind atât solvenți protici, cât și aprotici.
- Acționând ca mediu pentru reacție, atât solvenții protici cât și aprotici pot modifica viteza unei reacții chimice.
- Ambele tipuri de solvenți pot influența stabilitatea și reactivitatea speciilor chimice, cum ar fi ionii și radicalii.
- Solvenții protici și aprotici pot funcționa atât ca reactanți, cât și ca catalizatori în procesele chimice.
- Ambele tipuri de solvenți sunt capabile să extragă sau să purifice anumite substanțe chimice sau molecule dintr-un amestec.
Concluzie
În concluzie, solvenții protici sunt polari și conțin un atom de hidrogen acid, în timp ce solvenții aprotici nu au un atom de hidrogen acid și sunt mai puțin polari. Solvenții aprotici au mai puțin succes decât solvenții protici la stabilizarea speciilor încărcate și la crearea unor învelișuri robuste de solvație în jurul ionilor. Reacția chimică specifică sau procesul care se efectuează, precum și caracteristicile reactanților și produșilor, influențează alegerea solventului.
Întrebări frecvente despre Protic și Aprotic Solvent
Î1. Solvenții protici și aprotici pot fi combinați?
Solvenții protici și aprotici pot fi combinați pentru a forma un solvent cu caracteristici intermediare.
Q2. Un solvent aprotic poate participa la procesele acido-bazice?
Da, deoarece includ atomi de hidrogen acizi care pot da un proton, solvenții protici pot participa la procesele acido-bazice.
Q3. Cum afectează temperatura solubilitatea în solvenții protici și aprotici?
Creșterea temperaturii unei substanțe dizolvate poate crește, în general, solubilitatea acestuia în ambele tipuri de solvenți, totuși pot exista excepții în funcție de solutul și solventul individual implicat.
Î4. Care sunt unele aplicații populare pentru solvenții aprotici?
Solvenții aprotici sunt adesea folosiți în procesele de chimie organică, cum ar fi substituțiile nucleofile, reacțiile Grignard și reacțiile Friedel-Crafts. În plus, pot fi folosiți ca solvenți în bateriile litiu-ion și în alte aplicații electrochimice.
Î5. Ce rol joacă legăturile de hidrogen în solvenții protici?
Existența legăturilor de hidrogen în solvenții protici poate avea un impact substanțial asupra proceselor chimice deoarece afectează reactivitatea și stabilitatea anumitor specii chimice.