Forskjellen mellom protiske og aprotiske løsemidler: Løsemidler er viktige komponenter i mange kjemiske reaksjoner fordi de hjelper til med oppløsningen av reaktanter og dannelsen av produkter. Ikke alle løsningsmidler er imidlertid laget like, og deres egenskaper kan ha en betydelig innflytelse på resultatet av en reaksjon. Løsemidler kan klassifiseres etter om de er protiske eller aprotiske. I den følgende artikkelen vil vi se på forskjellene og egenskapene til protiske og aprotiske løsemidler.
Hva er protiske løsemidler?
Polare løsningsmidler kalt protoniske løsningsmidler har hydrogenatomer bundet til elektronegative atomer som fluor, oksygen eller nitrogen. Disse løsningsmidlenes kapasitet til å generere hydrogenbindinger med andre molekyler definerer dem. Vann, etanol, metanol, eddiksyre og ammoniakk er noen få protiske løsningsmidler.
Egenskaper for protisk løsningsmiddel:
- Protiske løsningsmidler inneholder et surt hydrogenatom, de kan fungere som både hydrogenbindingsgiver og akseptor.
- De er effektive til å stabilisere ladede arter som ioner fordi de har en høy dielektrisk konstant.
- Protiske løsemidler har ofte et høyt kokepunkt og er polare.
- De er i stand til hydrogenbinding, noe som gjør at de kan lage robuste solvasjonsskall rundt kationer og anioner.
Hva er aprotiske løsemidler?
Et hydrogenatom er ikke koblet til et elektronegativt atom i aprotiske væsker. Disse løsningsmidlene utmerker seg ved deres manglende evne til å samhandle med andre molekyler via hydrogenbindinger. Aceton, dimetylsulfoksid (DMSO), heksan og kloroform er eksempler på aprotiske løsningsmidler.
Egenskaper til aprotisk løsningsmiddel:
- På grunn av mangelen på et surt hydrogenatom, kan ikke aprotiske løsningsmidler fungere som hydrogenbindingsdonorer.
- De er mindre vellykkede med å stabilisere ladede arter enn protiske løsningsmidler fordi de har en lavere dielektrisk konstant.
- Sammenlignet med protiske løsningsmidler er aprotiske løsningsmidler ofte mindre polare og har et lavere kokepunkt.
- Sammenlignet med protiske løsningsmidler er de mindre utsatt for å danne robuste solvasjonsskall rundt ioner.
Egenskapstabell over protiske og aprotiske løsemidler
| Kjennetegn | Protisk løsemiddel | Aprotisk løsemiddel |
| Tilstedeværelse av surt hydrogen | ja | Nei css for tekstbryting |
| Evne til hydrogenbinding | ja | Nei |
| Dielektrisk konstant | høy iskcon full form | lav |
| Polaritet | høy | lav |
| Kokepunkt | høy | lav |
| Løsning av ioner | sterk | svak |
| Eksempler | Vann, etanol, metanol, eddiksyre | Aceton, DMSO, acetonitril |
Forskjellen mellom protisk og aprotisk løsemiddel
Eiendom | Protisk løsemiddel | Aprotisk løsemiddel |
| Oppbevaring av data | Protiske løsemidler er polare væsker. Stoffer med hydrogenatomer kan brytes fra hverandre. | Aprotiske løsningsmidler er polare væsker. Stoffer uten hydrogenatomer kan separeres. |
| Dannelse av hydrogenbindinger | Hydrogenbindinger kan dannes i et protisk løsningsmiddel. | Hydrogenbindinger kan ikke dannes i aprotiske væsker. |
| Eksisterende kjemiske bindinger | O-H-bindinger og N-H-bindinger florerer i protiske løsningsmidler. | OH-bindinger og N-H-bindinger er fraværende i aprotiske løsningsmidler. |
| Foretrukket type reaksjon | Protiske løsningsmidler foretrekker at SN1-reaksjoner finner sted. | Aprotiske løsningsmidler foretrekker at SN2-reaksjoner finner sted. |
| Dipolmoment | Høy | Varierer |
| Syrer og baser og deres interaksjoner | Kan tilveiebringe og absorbere protoner. | Kan absorbere protoner, men kan ikke donere. |
| Reaktivitet med NaOH | Protonat | Ingen reaksjon |
| Løselighet av salter | Flink | Dårlig |
| Løselighet av gasser | Dårlig | Flink |
| Surhet | Ja | Nei (bortsett fra trifluoreddiksyre) |
| Grunnleggende | Ja | Varierer |
| Eksempler på bruk | Syrekatalyserte reaksjoner, nukleofile substitusjoner, SN1 | Friedel-Crafts-reaksjoner, Grignard-reaksjoner, SN2 |
Likheter mellom protisk og aprotisk løsemiddel
- Begge typer løsningsmidler inneholder et dipolmoment og kan løse opp polare molekyler, noe som gjør dem til polare løsningsmidler.
- Organiske molekyler som alkoholer, etere og ketoner kan løses opp ved bruk av både protiske og aprotiske løsningsmidler.
- Ved å fungere som et medium for reaksjonen, kan både protiske og aprotiske løsningsmidler endre hastigheten på en kjemisk reaksjon.
- Begge typer løsemidler kan påvirke stabiliteten og reaktiviteten til kjemiske arter som ioner og radikaler.
- Protiske og aprotiske løsningsmidler kan både fungere som reaktanter og katalysatorer i kjemiske prosesser.
- Begge typer løsemidler er i stand til å trekke ut eller rense visse kjemikalier eller molekyler fra en blanding.
Konklusjon
Avslutningsvis er protiske løsningsmidler polare og inneholder et surt hydrogenatom, mens aprotiske løsningsmidler mangler et surt hydrogenatom og er mindre polare. Aprotiske løsningsmidler er mindre vellykkede enn protiske løsningsmidler til å stabilisere ladede arter og skape robuste solvasjonsskall rundt ioner. Den spesielle kjemiske reaksjonen eller prosessen som utføres, samt egenskapene til reaktantene og produktene, påvirker løsningsmiddelvalget.
Vanlige spørsmål om protisk og aprotisk løsemiddel
Q1. Kan protiske og aprotiske løsemidler kombineres?
Protiske og aprotiske løsningsmidler kan kombineres for å danne et løsningsmiddel med mellomliggende egenskaper.
Q2. Et aprotisk løsningsmiddel kan delta i syre-base prosesser?
Ja, fordi de inkluderer sure hydrogenatomer som kan gi et proton, kan protiske løsningsmidler delta i syre-base-prosesser.
skanner i java
Q3. Hvordan påvirker temperaturen løseligheten i protiske og aprotiske løsemidler?
Å øke temperaturen til et oppløst stoff kan generelt øke dets løselighet i begge typer løsningsmidler, men det kan være unntak avhengig av det individuelle løste stoffet og løsemidlet som er involvert.
Q4. Hva er noen populære applikasjoner for aprotiske løsemidler?
Aprotiske løsningsmidler brukes ofte i organiske kjemiprosesser som nukleofile substitusjoner, Grignard-reaksjoner og Friedel-Crafts-reaksjoner. I tillegg kan de brukes som løsemidler i litium-ion-batterier og andre elektrokjemiske applikasjoner.
Q5. Hvilken rolle spiller hydrogenbinding i protiske løsemidler?
Eksistensen av hydrogenbinding i protiske løsningsmidler kan ha en betydelig innvirkning på kjemiske prosesser fordi det påvirker reaktiviteten og stabiliteten til spesifikke kjemiske arter.