Differenza tra solventi protici e aprotici: I solventi sono componenti importanti di molte reazioni chimiche perché aiutano nella dissoluzione dei reagenti e nella creazione di prodotti. Non tutti i solventi, però, sono uguali e le loro caratteristiche possono avere un'influenza sostanziale sul risultato di una reazione. I solventi possono essere classificati a seconda che siano protici o aprotici. Nel seguente articolo esamineremo le differenze e le caratteristiche dei solventi protici e aprotici.
Cosa sono i solventi Protic?
I solventi polari chiamati solventi protonici hanno atomi di idrogeno legati ad atomi elettronegativi come fluoro, ossigeno o azoto. La capacità di questi solventi di generare legami di idrogeno con altre molecole le definisce. Acqua, etanolo, metanolo, acido acetico e ammoniaca sono alcuni solventi protici.
Caratteristiche del solvente Protic:
- I solventi protici contengono un atomo di idrogeno acido, possono funzionare sia come donatore che come accettore di legami idrogeno.
- Sono efficaci nello stabilizzare specie cariche come gli ioni perché hanno un'elevata costante dielettrica.
- I solventi protici hanno spesso un punto di ebollizione elevato e sono polari.
- Sono in grado di formare legami idrogeno, il che consente loro di creare robusti gusci di solvatazione attorno a cationi e anioni.
Cosa sono i solventi aprotici?
Un atomo di idrogeno non è unito a un atomo elettronegativo nei liquidi aprotici. Questi solventi si distinguono per la loro incapacità di interagire con altre molecole tramite legami idrogeno. Acetone, dimetilsolfossido (DMSO), esano e cloroformio sono esempi di solventi aprotici.
Caratteristiche del solvente aprotico:
- A causa della mancanza di un atomo di idrogeno acido, i solventi aprotici non possono funzionare come donatori di legami idrogeno.
- Hanno meno successo nella stabilizzazione delle specie cariche rispetto ai solventi protici perché hanno una costante dielettrica inferiore.
- Rispetto ai solventi protici, i solventi aprotici sono spesso meno polari e hanno un punto di ebollizione inferiore.
- Rispetto ai solventi protici, sono meno inclini a formare robusti gusci di solvatazione attorno agli ioni.
Tabella delle caratteristiche dei solventi protici e aprotici
| Caratteristiche leggere un file CSV in Java | Solvente protico | Solvente aprotico |
| Presenza di idrogeno acido | SÌ | NO |
| Capacità di formare legami idrogeno | SÌ | NO |
| Costante dielettrica | alto | Basso come uscire da un ciclo while java |
| Polarità | alto | Basso |
| Punto di ebollizione | alto | Basso |
| Solvatazione degli ioni | forte | Debole |
| Esempi | Acqua, etanolo, metanolo, acido acetico funzioni stringa java | Acetone, DMSO, acetonitrile |
Differenza tra solvente protico e aprotico
Proprietà | Solvente protico | Solvente Aprotico |
| Conservazione dei dati | I solventi protici sono liquidi polari. Le sostanze con atomi di idrogeno possono rompersi. | I solventi aprotici sono liquidi polari. Le sostanze prive di atomi di idrogeno possono essere separate. |
| Formazione del legame idrogeno | I legami idrogeno sono in grado di formarsi in un solvente protico. | I legami idrogeno non possono formarsi nei liquidi aprotici. |
| Legami chimici esistenti | I legami OH e i legami NH abbondano nei solventi protici. | I legami OH e i legami NH sono assenti nei solventi aprotici. |
| Tipo di reazione preferito | I solventi protici preferiscono che abbiano luogo le reazioni SN1. | I solventi aprotici preferiscono che avvengano le reazioni SN2. |
| Momento dipolare | Alto | Varia |
| Acidi e basi e loro interazioni | In grado di fornire e assorbire protoni. | Può assorbire protoni ma non può donarli. |
| Reattività con NaOH | Protonato | Nessuna reazione |
| Solubilità dei sali | Bene | Povero |
| Solubilità dei gas | Povero | Bene |
| Acidità | SÌ | No (ad eccezione dell'acido trifluoroacetico) |
| Basicità | SÌ | Varia |
| Esempi di utilizzo | Reazioni acido-catalizzate, sostituzioni nucleofile, SN1 | Reazioni di Friedel-Crafts, Reazioni di Grignard, SN2 |
Somiglianze tra solvente protico e aprotico
- Entrambi i tipi di solventi contengono un momento dipolare e possono dissolvere le molecole polari, rendendole solventi polari.
- Le molecole organiche come alcoli, eteri e chetoni possono essere sciolte utilizzando solventi sia protici che aprotici.
- Agendo come mezzo per la reazione, sia i solventi protici che quelli aprotici possono alterare la velocità di una reazione chimica.
- Entrambi i tipi di solventi possono influenzare la stabilità e la reattività di specie chimiche come ioni e radicali.
- I solventi protici e aprotici possono funzionare sia come reagenti che come catalizzatori nei processi chimici.
- Entrambi i tipi di solventi sono in grado di estrarre o purificare determinate sostanze chimiche o molecole da una miscela.
Conclusione
In conclusione, i solventi protici sono polari e contengono un atomo di idrogeno acido, mentre i solventi aprotici mancano di un atomo di idrogeno acido e sono meno polari. I solventi aprotici hanno meno successo dei solventi protici nello stabilizzare specie cariche e nel creare robusti gusci di solvatazione attorno agli ioni. La particolare reazione chimica o processo effettuato, nonché le caratteristiche dei reagenti e dei prodotti, influenzano la scelta del solvente.
Domande frequenti su Protic e Aprotic Solvent
Q1. È possibile combinare solventi protici e aprotici?
I solventi protici e aprotici possono essere combinati per formare un solvente con caratteristiche intermedie.
Q2. Un solvente aprotico può partecipare ai processi acido-base?
Sì, poiché includono atomi di idrogeno acidi che possono dare un protone, i solventi protici possono partecipare ai processi acido-base.
Q3. In che modo la temperatura influisce sulla solubilità nei solventi protici e aprotici?
L'aumento della temperatura di un soluto può generalmente aumentare la sua solubilità in entrambi i tipi di solventi, tuttavia possono esserci delle eccezioni a seconda del singolo soluto e solvente coinvolto.
Q4. Quali sono alcune applicazioni popolari dei solventi aprotici?
I solventi aprotici sono spesso impiegati nei processi di chimica organica come le sostituzioni nucleofile, le reazioni di Grignard e le reazioni di Friedel-Crafts. Inoltre, possono essere impiegati come solventi nelle batterie agli ioni di litio e in altre applicazioni elettrochimiche.
Q5. Che ruolo gioca il legame idrogeno nei solventi Protic?
L'esistenza di legami idrogeno nei solventi protici può avere un impatto sostanziale sui processi chimici perché influenza la reattività e la stabilità di specifiche specie chimiche.