Efectos de los disolventes en la reacción química.

Un solvente puede ser cualquier sustancia que se convierte en una solución al disolver un soluto sólido, líquido o gaseoso. El disolvente suele ser un líquido, pero también puede ser un sólido o un gas.

En nuestra vida diaria encontraremos el mejor ejemplo de disolvente, que no es otro que el agua.

Los usos comunes del solvente van desde agentes de limpieza en seco, diluyentes de pintura, quitaesmaltes, pegamentos, quitamanchas, detergentes y en productos de cuidado personal como perfumes

Ejemplos de disolventes

Tolueno

Acetona

Acetato de metilo

Hexano

Etanol

Los solventes encuentran diversas aplicaciones en las industrias química, farmacéutica, del petróleo y del gas, incluidas las síntesis químicas y los procesos de purificación.

La mayoría de los demás disolventes de uso común son productos químicos que contienen carbono. Estos se denominan disolventes orgánicos. Los solventes generalmente tienen un punto de ebullición bajo y, como resultado, se evaporarán fácilmente o se pueden eliminar mediante un proceso simple llamado destilación, dejando atrás la sustancia disuelta. Los solventes son de naturaleza inerte, ya que no reaccionarán químicamente con los compuestos disueltos. Estos también se pueden usar para extraer compuestos solubles de una mezcla, el ejemplo más común es preparar café o té con agua caliente.

Clasificaciones de disolventes

Los disolventes se agrupan básicamente en disolventes no polares, apróticos polares y próticos polares.

Efectos de los solventes en la reacción química

Los solventes pueden afectar varias propiedades de las sustancias, como la solubilidad, la estabilidad y las velocidades de reacción.

Efectos de los disolventes sobre la solubilidad

Un soluto se disuelve en un solvente solo cuando forma interacciones favorables con el solvente. Este proceso de disolución depende del cambio de energía libre tanto del soluto como del disolvente. Esta, a su vez, la energía libre de solvatación depende nuevamente de varios factores.

Efectos de los disolventes sobre la estabilidad

Diferentes solventes pueden afectar la constante de equilibrio de una reacción por estabilización diferencial del reactivo o producto. El equilibrio se desplaza en la dirección de la sustancia que se estabiliza preferentemente. Una estabilización del reactivo o producto puede ocurrir a través de cualquiera de las diferentes interacciones no covalentes con el solvente, como enlaces de H, interacciones dipolo-dipolo, interacciones de van der waals, etc.

En otro caso, el equilibrio de ionización de un ácido o una base se ve afectado por un cambio de disolvente. El efecto del solvente no es solo por su acidez o basicidad sino también por su constante dieléctrica y su habilidad para solvatar preferentemente y así estabilizar ciertas especies en equilibrios ácido-base. Un cambio en la capacidad de solvatación o la constante dieléctrica puede influir en la acidez o la basicidad.

Efectos de los disolventes en las velocidades de reacción

Los solventes pueden afectar las tasas a través de los efectos del solvente en equilibrio que pueden explicarse sobre la base de la teoría del estado de transición. En esencia, las velocidades de reacción están influenciadas por la solvatación diferencial del material de partida y el estado de transición del solvente.

Otros efectos de los disolventes

El solvente usado en las reacciones de sustitución determina inherentemente la nucleofilia del nucleófilo. Como tal, las condiciones del solvente afectan significativamente el desempeño de una reacción con ciertas condiciones del solvente que favorecen un mecanismo de reacción sobre otro. Para las reacciones SN1, la capacidad del solvente para estabilizar el carbocatión intermedio es de importancia directa para su viabilidad como solvente adecuado. La capacidad de los solventes polares para aumentar la velocidad de las reacciones SN1 es el resultado de que el solvente polar solvate las especies intermedias reactivas, es decir, el carbocatión, lo que reduce la energía intermedia en relación con el material de partida.

Reacciones SN1

La reacción SN1 es una reacción de sustitución en química orgánica. 'SN' significa sustitución nucleófila y el '1' representa el hecho de que el paso determinante de la velocidad es unimolecular. La reacción involucra un intermedio de carbocatión y se ve comúnmente en reacciones de haluros de alquilo secundarios o terciarios en condiciones fuertemente básicas o, en condiciones fuertemente ácidas, con alcoholes secundarios o terciarios.

Reacciones SN2

La reacción SN2 es un tipo de mecanismo de reacción común en química orgánica. En este mecanismo, se rompe un enlace y se forma un enlace sincrónicamente. SN2 es un tipo de mecanismo de reacción de sustitución nucleofílica.

El caso de las reacciones SN2 es bastante diferente, ya que la falta de solvatación en el nucleófilo aumenta la velocidad de una reacción SN2.

Las reacciones que involucran complejos de metales de transición cargados (catiónicos o aniónicos) están fuertemente influenciadas por la solvatación, especialmente en los medios polares.

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