Pelarut

Apa pelarunya?

Itu Pelarut Ini adalah penyatuan fisik dan kimia antara partikel zat terlarut dan pelarut dalam suatu larutan. Ini berbeda dari konsep kelarutan dalam kenyataan bahwa tidak ada keseimbangan termodinamika antara partikel padat dan yang terlarutnya.

Persatuan ini bertanggung jawab atas padatan terlarut "menghilang" mengingat para penonton; Jika pada kenyataannya, partikel -partikel menjadi sangat kecil dan akhirnya "dibungkus" oleh lembaran molekul pelarut, yang membuatnya tidak mungkin untuk mengamatinya.

Pada gambar atas sketsa yang sangat umum dari pelarut partikel M diwakili. M bisa baik -baik saja (m⁺) atau molekul; Dan S adalah molekul pelarut, yang dapat berupa senyawa apa pun dalam keadaan cair (meskipun bisa juga gas).

Perhatikan bahwa m dikelilingi oleh enam S, yang membentuk apa yang dikenal sebagai Sphere Solvasi Primer. Molekul M lainnya pada jarak yang lebih tinggi berinteraksi oleh van der Waals memaksa dengan yang pertama, membentuk bola pemecah sekunder, dan seterusnya sampai setiap pemesanan terbukti.

Proses pelarut

Sumber: Gabriel Bolívar

Terutama, bagaimana proses solvasi? Gambar atas merangkum langkah -langkah yang diperlukan.

Molekul pelarut, biru, awalnya diperintahkan untuk berinteraksi satu sama lain (S-S); Dan partikel (ion atau molekul) zat terlarut, ungu, melakukan hal yang sama dengan interaksi M-M yang kuat atau lemah.

Untuk membuat solvasi terjadi, pelarut dan pelarut harus diperluas (panah hitam kedua) untuk memungkinkan interaksi pelarut terlarut (M-S).

Ini tentu menyiratkan penurunan interaksi pelarut terlarut dan pelarut; penurunan yang membutuhkan energi, dan oleh karena itu, langkah pertama ini adalah endotermik.

Setelah zat terlarut dan pelarut telah diperluas secara molekuler, baik mencampur dan pertukaran tempat di luar angkasa. Setiap lingkaran ungu dari gambar kedua dapat dibandingkan dengan gambar pertama.

Dapat melayani Anda: kalsium: sifat, struktur, mendapatkan, menggunakan

Perubahan tingkat pemesanan partikel dapat dirinci dalam gambar; dipesan di awal, dan berantakan di akhir. Sebagai akibatnya, langkah terakhir adalah eksotermik, karena pembentukan interaksi baru menstabilkan semua partikel larutan.

Aspek energi

Di balik proses solvasi, ada banyak aspek energi yang harus diperhitungkan. Pertama: Interaksi S-S, M-M dan M-S.

Ketika interaksi M-S, yaitu, antara zat terlarut dan pelarut, mereka jauh lebih unggul (kuat dan stabil) dibandingkan dengan komponen individu, ada pembicaraan tentang proses solverasi eksotermik; Dan oleh karena itu, energi dilepaskan ke lingkungan, yang dapat diverifikasi dengan mengukur kenaikan suhu dengan termometer.

Jika, sebaliknya, interaksi M-M dan S-S lebih kuat dari M-S, maka untuk "memperluas" akan membutuhkan lebih banyak energi daripada yang mereka peroleh setelah solvasi memuncak.

Kemudian ada pembicaraan tentang proses pemecahan endotermik. Menjadi kasus ini, ada penurunan suhu, atau apa yang sama, lingkungannya dingin.

Ada dua faktor mendasar yang menguasai apakah zat terlarut larut dalam pelarut atau tidak. Yang pertama adalah perubahan solusi pembubaran (ΔH_Dis), Seperti yang dijelaskan, dan yang kedua adalah perubahan entropi (ΔS) antara zat terlarut dan zat terlarut. Secara umum, ΔS dikaitkan dengan peningkatan gangguan yang juga disebutkan di atas.

Interaksi antarmolekul

Disebutkan bahwa solvasi adalah hasil dari persatuan fisik dan kimia antara zat terlarut dan pelarut; Namun, bagaimana tepatnya interaksi atau serikat pekerja ini?

Jika zat terlarut adalah ion, m⁺, Interaksi ion-dipolo yang disebut diproduksi (m⁺-S); Dan jika itu adalah molekul, maka akan ada interaksi dipol-dipolo atau kekuatan dispersi London.

Dapat melayani Anda: sikloheksana: struktur, penggunaan, konformasi

Saat berbicara tentang interaksi dipolo-dipolo, dikatakan bahwa ada momen dipol permanen di M dan S. Dengan demikian, wilayah yang kaya elektron Δ- dari M berinteraksi dengan daerah yang buruk dari elektron Δ+ dari S. Hasil dari semua interaksi ini adalah pembentukan beberapa bidang solvasi di sekitar m.

Selain itu, ada jenis interaksi lain: koordinatif. Di sini, molekul dari tautan koordinasi bentuk S (atau dative) dengan m, membentuk berbagai geometri.

Aturan mendasar untuk menghafal dan memprediksi afinitas antara zat terlarut dan pelarut adalah: sama -sama larut sama. Oleh karena itu, zat kutub larut dengan sangat mudah dalam pelarut sama -sama kutub; dan zat apolar, larut dalam pelarut apolar.

Perbedaan antara solvasi dan hidrasi

Sumber: Gabriel Bolívar

Bagaimana pemecahan hidrasi berbeda? Dua proses yang identik, kecuali karena s, dari gambar pertama, digantikan oleh air dari air, h-o-h.

Di gambar superior Anda dapat melihat kation m⁺ Dikelilingi oleh enam m molekul₂SALAH SATU. Perhatikan bahwa atom oksigen (merah) diarahkan ke beban positif, karena itu adalah yang paling elektronegatif dan karenanya memiliki kepadatan negatif terbesar δ-.

Di belakang bidang hidrasi pertama, molekul air lainnya dikelompokkan di sekitar oleh jembatan hidrogen (oh₂-Oh₂). Ini adalah interaksi tipe ion-dipolo. Namun, molekul air juga dapat membentuk ikatan koordinasi dengan pusat positif, terutama jika logamnya.

Dengan demikian, Aquocomplejos yang terkenal, M (oh₂)_N. Sebagai n = 6 dalam gambar, enam molekul berorientasi pada M dalam oktahedron koordinasi (lingkup internal hidrasi). Tergantung pada ukuran m⁺, Besarnya bebannya, dan ketersediaan elektroniknya, kata bola bisa lebih kecil atau lebih besar.

Dapat melayani Anda: chrome oxide (iii): struktur, nomenklatur, sifat, penggunaan

Air mungkin merupakan pelarut yang paling mengejutkan dari semuanya: ia melarutkan sejumlah zat terlarut, itu adalah pelarut yang terlalu polar dan memiliki konstanta dielektrik tinggi yang tidak normal (78.5 k).

Contoh pemecah

Di bawah ini adalah tiga contoh solvasi dalam air.

Kalsium klorida

Saat melarutkan kalsium klorida dalam air, panas dilepaskan saat kation dipecahkan²⁺ dan anion CL^-. Ca²⁺ Dikelilingi oleh sejumlah molekul air yang sama dengan atau lebih besar dari enam (CA²⁺-Oh₂).

Juga, CL^- Dikelilingi oleh atom hidrogen, daerah Δ+ air (CL^--H₂SALAH SATU). Panas yang dilepaskan dapat digunakan untuk mencair massa es.

Urea

Dalam kasus urea, ini adalah molekul organik dengan struktur H₂N-co-nh₂. Saat memecahkan, molekul H₂O Bentuk jembatan hidrogen dengan dua kelompok aming (-nh₂-Oh₂) dan dengan kelompok karbonil (c = o- h₂SALAH SATU). Interaksi ini bertanggung jawab atas kelarutan mereka yang hebat dalam air.

Juga pembubarannya adalah endotermik, yaitu, mendinginkan wadah air di tempat ditambahkan.

Amonium nitrat

Amonium nitrat, seperti urea, adalah zat terlarut yang mendinginkan pembubaran setelah pelarut ionnya. NH₄⁺ Solvata mirip dengan CA²⁺, Meskipun mungkin karena geometri tetrahedral memiliki molekul H lebih sedikit₂Atau di sekitarnya; Dan tidak₃^- Solvata dengan cara yang sama seperti cl anion^- (Oh₂-SALAH SATU₂No- h₂SALAH SATU).

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia. (Edisi ke -8.). Pembelajaran Cengage.
2. Belford r. (S.F.). Proses pelarut. Libretteks Kimia. Pulih dari: chem.Librettexts.org
3. Surf Guppy. (S.F.). Proses Solvasi. Diperoleh dari: Surfgupy.com