Polaridad d'un dissolvent

En química, es denomina polaridad d'un dissolvent al paràmetro que medix el seu polaridad i li conferix propietats de solubilizacion de diferents soluts. En general, les reaccions químiques tenen lloc en fase homogénea, ya que, per a que dos espècies entren en contacte, deuen estar en la mateixa fase. En dissolució, les espècies reactives gogen de major llibertat de moviment i es difonen en el volum total del dissolvent, aumentant aixina la provabilitat de colisió entre elles.

El dissolvent deu actuar sobre el solut solvatándolo i vencent les forces intermoleculars que ho mantenen unit, pero sense donar lloc a la reacció. En funció de la naturalea del solut i del dissolvent, les forces de solvatación entre abdós poden ser de diferents tipos: ponts d'hidrogen, interaccions polars i forces de London.

El dissolvent idòneu sol tindre unes característiques químiques i estructurals similars a les del compost a dissoldre. D'allí ve l'expressió "lo semblant dissol a lo semblant", és dir, els dissolvents polars dissoldran millor als soluts polars i els dissolvents apolares als soluts apolares. La polaridad i, conseqüentment, la solubilidad dels composts orgànics en dissolvents polars, aumenta en la disminució de la llongitut de la cadena hidrocarbonada, la presència de grups funcionals polars i la capacitat de formació de ponts d'hidrogen en el dissolvent.

La polaridad és una característica molt important dels dissolvents degut a que determina la solubilidad i l'orde de elución dels composts en tècniques de separació com la cromatografía.

Constant dielèctrica i moment dipolar

La constant dielèctrica i el moment dipolar són propietats complementàries d'una substància. En freqüència s'utilisen abdós constants físiques per a caracterisar la seua polaridad, encara que el moment dipolar no representa la polaridad d'un dissolvent. Quan es vol dir que una molècula és polar, es vol dir que té un elevat moment dipolar. No obstant, quan es diu que un dissolvent és polar, significa que té una elevada constant dielèctrica. En atres paraules, la polaridad d'un dissolvent o constant dielèctrica, és una propietat macroscòpica (a nivell macroscòpic), mentres que la polaridad molecular o moment dipolar és una propietat de molèculas aïllades.

Encara que la polaridad d'un dissolvent depén de molts factors, pot definir-se com la seua capacitat per a solvatar i estabilisar càrregues. Arbitrariament, i com a punt de referència, escomencen a considerar-se polars aquells dissolvents que posseïxen una constant dielèctrica superior a 15.

Polaridad d'enllaç

Quan dos àtoms estan units per un enllaç covalente, el parell d'electrons compartit pot ser atret per igual per abdós àtoms, o pot ocórrer que un d'ells ho atraga més fortament que l'atre. Si ocorre lo primer, el centre de càrregues positives coincidix en el de negatives i l'enllaç no està polarisat. Pero si el parell d'electrons no és atret per igual per abdós núcleus, se situarà més pròxim a un d'ells i llavors els centres de les càrregues positiva i negativa no coincidiran i un extrem de l'enllaç tindrà un excés de càrrega negativa i l'atre extrem un defecte. Hi haurà un centre o pol positiu i un centre o pol negatiu i l'enllaç estarà polarisat.

La polaridad dels enllaços es deu a l'electronegatividad característica de cada àtom, que va ser definida per Pauling com la capacitat de cada àtom dins de cada molècula per a atraure els parells d'electrons cap a sí. Quant major siga la diferència d'electronegatividad de dos àtoms enllaçats, major serà la polaridad de l'enllaç entre abdós. Els àtoms en distinta electronegatividad presenten la densitat electrònica desplaçada cap a l'àtom més electronegativo.

No es deu confondre la polaridad de l'enllaç en el terme polarizabilidad. Totes les molècules duen associada una densitat electrònica, de manera que en presència d'un camp extern, esta es distorsiona i es genera un moment dipolar induït que s'opon a dit camp. Este fenomen es denomina polarizabilidad i tots els àtoms contribuïxen a ell, encara que és més important en el cas dels electrons subjectes en menor intensitat, com els electrons externs d'àtoms pesats.

Dissolvent	Fòrmula química	Punt d'ebullició	Constant dielèctrica	Densitat
Dissolvents no polars
Hexano	CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3	69 °C	2,0	0,655 g/ml
Benceno	C6H6	80 °C	2,3	0,879 g/ml
Tolueno	C6H5-CH3	111 °C	2,4	0,867 g/ml
Éter dietílico	CH3CH2-O-CH2-CH3	35 °C	4,3	0,713 g/ml
Dissolvents polars apróticos
1,4-Dioxano	CH2-CH2-O-CH2-CH2-O	101 °C	2,3	1,033 g/ml
Acetat d'etil	CH3-C(=O)-O-CH2-CH3	77 °C	6,0	0,894 g/ml
Cloroform	HCCl3	61 °C	4,8	1,498 g/ml
Tetrahidrofurano (THF)	CH2-CH2-O-CH2-CH2	66 °C	7,5	0,886 g/ml
Diclorometano (DCM)	CH2Cl2	40 °C	9,1	1,326 g/ml
Acetona	CH3-C(=O)-CH3	56 °C	21	0,786 g/ml
Acetonitrilo (MeCN)	CH3-C≡N	82 °C	37	0,786 g/ml
Dimetilformamida (DMF)	H-C(=O)N(CH3)2	153 °C	38	0,944 g/ml
Dimetil sulfóxido (DMSO)	CH3-S(=O)-CH3	189 °C	47	1,092 g/ml
Dissolvents polars próticos
Àcit acètic	CH3-C(=O)OH	118 °C	6,2	1,049 g/ml
n-Butanol	CH3-CH2-CH2-CH2-OH	118 °C	18	0,810 g/ml
Isopropanol (IPA)	CH3-CH(-OH)-CH3	82 °C	18	0,785 g/ml
n-Propanol	CH3-CH2-CH2-OH	97 °C	20	0,803 g/ml
Etanol	CH3-CH2-OH	79 °C	24	0,789 g/ml
Metanol	CH3-OH	65 °C	33	0,791 g/ml
Àcit fórmico	H-C(=O)OH	100 °C	58	1,21 g/ml
Aigua	H-O-H	100 °C	82	1,000 g/ml