Diferència entre dissolvents pròtics i apròtics: Els dissolvents són components importants de moltes reaccions químiques perquè ajuden a la dissolució de reactius i a la creació de productes. No tots els dissolvents, però, es fabriquen igual, i les seves característiques poden tenir una influència substancial en el resultat d'una reacció. Els dissolvents es poden classificar segons siguin pròtics o apròtics. En el següent article, veurem les diferències i característiques dels dissolvents pròtics i apròtics.
Què són els dissolvents pròtics?
Els dissolvents polars anomenats dissolvents protònics tenen àtoms d'hidrogen units a àtoms electronegatius com el fluor, l'oxigen o el nitrogen. Capacitat de generació d'aquests dissolvents ponts d'hidrogen amb altres molècules els defineix. L'aigua, l'etanol, el metanol, l'àcid acètic i l'amoníac són alguns dissolvents pròtics.
Característiques del dissolvent pròtic:
- Els dissolvents pròtics contenen un àtom d'hidrogen àcid, poden funcionar tant com a donants com a acceptors d'enllaç d'hidrogen.
- Són efectius per estabilitzar espècies carregades com els ions perquè tenen una constant dielèctrica elevada.
- Els dissolvents pròtics solen tenir un punt d'ebullició elevat i són polars.
- Són capaços d'enllaçar-se amb l'hidrogen, cosa que els permet crear closques de solvació robustes al voltant de cations i anions.
Què són els dissolvents apròtics?
Un àtom d'hidrogen no està unit a un àtom electronegatiu en líquids apròtics. Aquests dissolvents es distingeixen per la seva incapacitat per interaccionar amb altres molècules mitjançant ponts d'hidrogen. L'acetona, el dimetilsulfòxid (DMSO), l'hexà i el cloroform són exemples de dissolvents apròtics.
Característiques del dissolvent apròtic:
- A causa de la manca d'un àtom d'hidrogen àcid, els dissolvents apròtics no poden funcionar com a donants d'enllaç d'hidrogen.
- Tenen menys èxit en l'estabilització d'espècies carregades que els dissolvents pròtics perquè tenen una constant dielèctrica més baixa.
- En comparació amb els dissolvents pròtics, els dissolvents apròtics solen ser menys polars i tenen un punt d'ebullició més baix.
- En comparació amb els dissolvents pròtics, són menys propensos a formar closques de solvació robustes al voltant dels ions.
Taula de característiques dels dissolvents pròtics i apròtics
| Característiques | dissolvent pròtic | dissolvent apròtic |
| Presència d'hidrogen àcid | sí | no |
| Capacitat d'enllaç d'hidrogen | sí | no |
| Constant dielèctrica | alt | baix |
| Polaritat | alt | baix |
| Punt d'ebullició | alt | baix |
| Solvació d'ions | fort | feble |
| Exemples | Aigua, etanol, metanol, àcid acètic | Acetona, DMSO, acetonitril |
Diferència entre dissolvent pròtic i apròtic
Propietat | Solvent pròtic | Solvent apròtic |
| Retenció de dades | Els dissolvents pròtics són líquids polars. Les substàncies amb àtoms d'hidrogen es poden trencar. | Els dissolvents apròtics són líquids polars. Les substàncies sense àtoms d'hidrogen es poden separar. |
| Formació d'enllaços d'hidrogen | Els ponts d'hidrogen es poden formar en un dissolvent pròtic. | Els enllaços d'hidrogen no es poden formar en líquids apròtics. |
| Enllaços químics existents | Els enllaços O-H i els enllaços N-H abunden en dissolvents pròtics. | Els enllaços O-H i els enllaços N-H estan absents dels dissolvents apròtics. |
| Tipus de reacció preferit | Els dissolvents pròtics prefereixen que es produeixin reaccions SN1. | Els dissolvents apròtics prefereixen que es produeixin reaccions SN2. |
| Moment dipolar | Alt | Varia |
| Àcids i bases i les seves interaccions | Capaç de proporcionar i absorbir protons. | Pot absorbir protons però no pot donar. |
| Reactivitat amb NaOH | Protonat | Cap reacció |
| Solubilitat de sals | Bé | Pobre |
| Solubilitat dels gasos | Pobre | Bé |
| Acidesa | Sí | No (excepte l'àcid trifluoroacètic) |
| Basicitat | Sí | Varia |
| Exemples d'ús | Reaccions catalitzades per àcids, substitucions nucleòfiles, SN1 | Reaccions de Friedel-Crafts, reaccions de Grignard, SN2 |
Similituds entre dissolvent pròtic i apròtic
- Tots dos tipus de dissolvents contenen un moment dipolar i poden dissoldre molècules polars, convertint-les en dissolvents polars.
- Les molècules orgàniques com els alcohols, els èters i les cetones es poden dissoldre amb dissolvents pròtics i apròtics.
- En actuar com a mitjà per a la reacció, tant els dissolvents pròtics com els apròtics poden alterar la velocitat d'una reacció química.
- Tots dos tipus de dissolvents poden influir en l'estabilitat i la reactivitat d'espècies químiques com els ions i els radicals.
- Els dissolvents pròtics i apròtics poden funcionar com a reactius i catalitzadors en processos químics.
- Tots dos tipus de dissolvents són capaços d'extreure o purificar determinades substàncies químiques o molècules d'una mescla.
Conclusió
En conclusió, els dissolvents pròtics són polars i contenen un àtom d'hidrogen àcid, mentre que els dissolvents apròtics no tenen un àtom d'hidrogen àcid i són menys polars. Els dissolvents apròtics tenen menys èxit que els dissolvents pròtics en l'estabilització d'espècies carregades i la creació de closques de solvació robustes al voltant dels ions. La reacció o procés químic concret que s'està duent a terme, així com les característiques dels reactius i productes, influeixen en l'elecció del dissolvent.
Preguntes freqüents sobre dissolvent pròtic i apròtic
Q1. Es poden combinar dissolvents pròtics i apròtics?
Els dissolvents pròtics i apròtics es poden combinar per formar un dissolvent amb característiques intermèdies.
P2. Un dissolvent apròtic pot participar en processos àcid-base?
Sí, com que inclouen àtoms d'hidrogen àcids que poden donar un protó, els dissolvents pròtics poden participar en processos àcid-base.
P3. Com afecta la temperatura a la solubilitat en dissolvents pròtics i apròtics?
L'augment de la temperatura d'un solut generalment pot millorar la seva solubilitat en ambdós tipus de dissolvents, però hi pot haver excepcions depenent del solut individual i del dissolvent implicat.
P4. Quines són algunes de les aplicacions populars dels dissolvents apròtics?
Els dissolvents apròtics s'utilitzen sovint en processos de química orgànica com substitucions nucleòfiles, reaccions de Grignard i reaccions de Friedel-Crafts. A més, es poden utilitzar com a dissolvents en bateries d'ions de liti i altres aplicacions electroquímiques.
tipus de referència java
P5. Quin paper juga l'enllaç d'hidrogen en els dissolvents pròtics?
L'existència d'enllaços d'hidrogen en dissolvents pròtics pot tenir un impacte substancial en els processos químics perquè afecta la reactivitat i l'estabilitat d'espècies químiques específiques.