معماری

حلالیت

عنوان آزمایش : حلالیت

انحلال پذیری

آزمایش های حلالیت برای هر مجهولی باید انجام شود و در شناسایی گروه عامل اصلی مجهول و پی بردن به وزن ملکولی تقریبی ملکول از اهمیت ویژه یی برخوردار است.

در آزمایشهای حلالیت، باید «محلول» بودن یک نمونه را بتوانید تشخیص دهید. شرایط انجام آزمایش را با دقت مراعات کنید تا نتیجه آن صحیح باشد.

فرایند انحلال و انحلال پذیری :

  • چنانچه مولکولها یا یونهای ترکیب حل شونده بین مولکولهای حلال پخش شود، فرایند انحلال صورت پذیرفته است.
  • به عبارت دیگر اگر نیروهای بین ذرات حلال و نیروهای بین ذرات ماده حل شونده از نظر مقدار تقریبا برابر باشد، از اختلاط حلال و حل شونده به هر نسبتی به یکدیگر مخلوط همگن حاصل می شود.
  • موادی را که به هر نسبتی در یکدیگر حل می شوند، قابل امتزاج می گویند. مثل آب و الکل
  • و موادی که به مقدار جزیی در یکدیگر حل می شوند غیر قابل امتزاج می نامند. مثل آب و نفت و آب و کربن تتراکلرید
  • دور شدن یونها در محلولها به دلیل بالا بودن ثابت دی الکتریک حلال (آب) است.
  • از آنجا که تفکیک شدن کربوکسیلیک اسیدها فرایند تعادلی است، هر عاملی که سبب پایداری آنیون کربوکسیلات نسبت به کربوکسیلیک اسید گردد، باید تعادل را بسمت تفکیک بیشتر سوق دهد که نتیجه آن افزایش قدرت اسیدی است و برعکس آن هم صدق می کند.
  • بنابراین استخلاف های دارای الکترونگاتیوی زیاد نظیر هالوژنها از طریق الکترون کشندگی القایی کربوکسیلات را پایدار می کند.
  • اثرات القایی به شدت فاصله بستگی دارد یعنی هر چه استخلاف از کربوکسیل دور تر باشد اثر القایی آن کمتر است. و بر قدرت اسیدی اثر کمتری دارد.
  • در مورد اسیدهای آروماتیک نیز گروههای الکترون کشنده از طریق تثبیت کردن بار آنیون کربوکسیلات قدرت اسیدی را افزایش می دهند.
  • گروههای الکترون دهنده سبب کاهش قدرت اسیدی می شوند.
  • باید محتوی لوله بشدت تکان داده شود و مخلوط در دمای اطاق باشد.
  • با این شرایط چنانچه ترکیب کاملا حل شد، «محلول» در حلال مورد استفاده تلقی می گردد، در غیر اینصورت «نامحلول» است.
  • انحلال اسیدهای قوی و ضعیف را برای شناسایی قطعی در حلال بازی ضعیف سدیم بی کربنات ۵% نیز مورد بررسی قرار می دهیم.

 

حلالیت در آب:

  • ترکیباتی که چهار کربن یا کمتر دارند، و دارای اکسیژن، نیتروژن یا گوگرد هستند، غالبا در آب محلول می باشند.
  • ترکیباتی که دارای این عناصر هستند و پنج یا شش کربن دارند، غالبا در آب نامحلول اند یا انحلال پذیری آنها اندک است.
  • انحلال در آب یک ترکیب شاخه دار در مقایسه، ترکیب بدون انشعاب بیشتر است. چون شاخه دار شدن زنجیر الکیل (زنجیرهای جانبی) در یک ترکیب سبب کاهش نیروهای بین ملکولی ملکولها می گردد. و ترکیب آسانتر از یکدیگر جدا می شوند.
  • بنابراین، -t بوتیل الکل از –n بوتیل الکل بیشتر در آب محلول است.
  • وقتی نسبت اتمهای اکسیژن، نیتروژن یا گوگرد به اتمهای کربن در یک ترکیب افزایش می یابد، غالبا انحلال آنها در آب نیز بیشتر می شود که به دلیل افزایش تعداد گروههای عاملی قطبی می باشد.
  • از اینرو انحلال ۱، ۵- پنتان دیول از ۱- پنتانول در آب بیشتر است.
  • اما با افزایش زنجیر الکیل (یعنی تعداد کربن بیش از چهار) اثر گروه عاملی قطبی کاهش می یابد و حلالیت کم می شود.

 

حلالیت در کلریدریک اسید(HCl5%):

 

  • احتمال وجود آمین را باید فورا از بررسی حلالیت آن در اسید رقیق ( HCl5%)نتیجه گیری کرد. که نمک هیدرید کلرید تشکیل می شود که در آب محلول است.

R-NH2 + HCl              ———   R-NH3+Cl-

  • استخلاف یک حلقه آروماتیک (Ar) بر روی زنجیر الکیل قدرت بازی آمین را تا حدودی کم می کند، اما با این وجود آمین پروتون دار می شود و معمولا در اسید رقیق محلول است.
  • استخلاف نیتروژن آمینی با دو یا سه حلقه آروماتیکی قدرت بازی را به مقدار بیشتری کاهش می دهد. دی یا تری آریل آمینها در HCl رقیق حل نمی شوند. بنابراین، Ar2NH و Ar3N در اسید رقیق نامحلول هستند.

 

 

حلالیت در NaHCO35% و NaOH5%

  • ترکیباتی که در سدیم بی کربنات (باز ضعیف) حل می شوند، در زمره اسیدهای قوی هستند.
  • ترکیباتی که در سدیم هیدروکسید (باز قوی) حل می شوند در زمره اسیدهای قوی یا ضعیف می باشند.
  • بنابراین، برای تمیز دادن اسیدهای ضعیف و قوی از یکدیگر باید انحلال آنها در (NaOH) به عنوان باز قوی و (NaHCO3)به عنوان باز ضعیف تعیین کنیم.
  • کربوکسیلیک اسیدها معمولا در هر دو حلال بازی محلول هستند.
  • انحلال در باز به دلیل تشکیل نمک سدیم که در محیط آبی محلول هستند می باشد.
  • اما، نمک ترکیباتی که وزن ملکولی آنها بالاست محلول نیستند و رسوب می کنند.
  • نمک کربوکسیلیک اسیدهایی که دارای زنجیر بلند هستند نظیر میریستیک (C14)، پالمیتیک (C16) و استئاریک (C18) نیز در زمره این ترکیبات می باشند و صابون تشکیل می شود.

حلالیت در سولفوریک اسید غلیظ:

  • ترکیبات زیادی در سولفوریک اسید سرد و غلیظ محلول می باشند. مانند الکلها، کتونها، آلدهیدها و استرها و…
  • ترکیبات دیگری نظیر الکنها، الکینها، اترها، نیتروآروماتیکها و آمیدها نیز از آن جمله هستند.
  • ترکیباتی که در سولفوریک اسید غلیظ محلول هستند، اما در اسید رقیق حل نمی شوند، بازهای بسیار ضعیفی هستند. تقریبا تمام ترکیباتی که دارای نیتروژن، اکسیژن، گوگرد هستند در سولفوریک اسید پروتون دار می شوند و یونهای تولید شده آنها هم محلول هستند.

 

ترکیبات بی اثر:

  • به ترکیباتی که در سولفوریک اسید غلیظ یا حلالهای دیگر حل نمی شوند بی اثر گفته می شود.
  • الکانها، ترکیبات آروماتیک ساده و الکیل هالیدها در سولفوریک اسید حل نمی شوند.
  • هگزان، بنزن، کلروبنزن، کلروهگزان و تولوئن مثالهایی از این نوع ترکیبات هستند.

 

انحلال پذیری در فسفریک اسید غلیظ

  • الکلها، آلدهیدها، متیل کتونها، کتونهای حلقوی و استرهایی که کمتر از ۹ کربن دارند در فسفریک اسید ۸۵% حل می شوند.
  • پدیده هایی از قبیل ایجاد گرما و تغییر رنگ که در فرایند انحلال پذیری در اسید سولفوریک سرد و غلیظ قابل رویت است در مورد فسفریک اسید دیده نمی شود و از این لحاظ حلال مناسبی می باشد.

انحلال پذیری در اتر:

  • در بین اجسامی که یونیزه نمی شوند آنهایی که دارای یک گروه عامل هستند در اتر حل می شوند
  • و موادی که بیش از یک گروه عاملی دارند در اتر کمتر حل می شوند، و انحلال پذیری آنها در آب افزایش می یابد.
  • اصولا اتر یک حلال غیر قطبی است و خصوصیات فیزیکی آن به هیدروکربنها نزدیک است.
  • هر تغییری در که سبب افزایش قطبی بودن در ملکول گردد انحلال پذیری آنرا در اتر کم می کند.

پاسخ دهید