Efeitos do solvente na reação química

Um solvente pode ser qualquer substância que se transforma em solução pela dissolução de um soluto sólido, líquido ou gasoso. O solvente é geralmente um líquido, mas também pode ser um sólido ou um gás.

Em nosso cotidiano, encontraremos o melhor exemplo de solvente, que não é outro senão a água.

Os usos comuns do solvente variam de agentes de limpeza a seco, diluentes, removedores de esmalte, colas, removedores de manchas, detergentes e em produtos de higiene pessoal como perfumes

Exemplos de solventes

Tolueno

Acetona

Acetato de metila

Hexano

Etanol

Os solventes encontram várias aplicações nas indústrias química, farmacêutica, de petróleo e gás, inclusive em sínteses químicas e processos de purificação.

A maioria dos outros solventes comumente usados ​​são produtos químicos contendo carbono. Estes são denominados como solventes orgânicos. Os solventes geralmente têm um ponto de ebulição baixo e, como resultado, evaporam facilmente ou podem ser removidos por um processo simples chamado destilação, deixando a substância dissolvida para trás. Os solventes são inertes por natureza, pois não reagem quimicamente com os compostos dissolvidos. Estes também podem ser usados ​​para extrair compostos solúveis de uma mistura, o exemplo mais comum é a infusão de café ou chá com água quente.

Classificações de solventes

Os solventes são basicamente agrupados em solventes apolares, apróticos polares e próticos polares.

Efeitos do solvente na reação química

Os solventes podem afetar várias propriedades das substâncias, como solubilidade, estabilidade e taxas de reação.

Efeitos dos solventes na solubilidade

Um soluto se dissolve em um solvente somente quando forma interações favoráveis ​​com o solvente. Este processo de dissolução depende da variação de energia livre tanto do soluto quanto do solvente. Esta, por sua vez, energia livre de solvatação é novamente dependente de vários fatores.

Efeitos dos solventes na estabilidade

Diferentes solventes podem afetar a constante de equilíbrio de uma reação por estabilização diferencial do reagente ou produto. O equilíbrio é deslocado na direção da substância que está preferencialmente estabilizada. Uma estabilização do reagente ou produto pode ocorrer através de qualquer uma das diferentes interações não covalentes com o solvente, como ligação H, interações dipolo-dipolo, interações de van der waals, etc.

Em outro caso, o equilíbrio de ionização de um ácido ou uma base é afetado por uma mudança de solvente. O efeito do solvente não é apenas por causa de sua acidez ou basicidade, mas também por causa de sua constante dielétrica e sua capacidade de solvatar preferencialmente e assim estabilizar certas espécies em equilíbrio ácido-base. Uma mudança na capacidade de solvatação ou constante dielétrica pode, assim, influenciar a acidez ou basicidade.

Efeitos dos solventes nas taxas de reação

Os solventes podem afetar as taxas através de efeitos de equilíbrio-solvente que podem ser explicados com base na teoria do estado de transição. Em essência, as taxas de reação são influenciadas pela solvatação diferencial do material de partida e estado de transição pelo solvente.

Outros efeitos de solventes

O solvente usado nas reações de substituição determina inerentemente a nucleofilicidade do nucleófilo. Como tal, as condições do solvente afetam significativamente o desempenho de uma reação com certas condições do solvente favorecendo um mecanismo de reação em detrimento de outro. Para reações SN1, a capacidade do solvente de estabilizar o carbocátion intermediário é de importância direta para sua viabilidade como solvente adequado. A capacidade dos solventes polares de aumentar a velocidade das reações SN1 é um resultado do solvente polar solvatar as espécies intermediárias reagentes, isto é, o carbocatião, diminuindo assim a energia intermediária em relação ao material de partida.

Reações SN1

A reação SN1 é uma reação de substituição em química orgânica. 'SN' significa substituição nucleofílica e o '1' representa o fato de que a etapa determinante da velocidade é unimolecular. A reação envolve um carbocátion intermediário e é comumente observada em reações de haletos de alquila secundários ou terciários sob condições fortemente básicas ou, sob condições fortemente ácidas, com álcoois secundários ou terciários.

Reações SN2

A reação SN2 é um tipo de mecanismo de reação comum em química orgânica. Neste mecanismo, uma ligação é quebrada e uma ligação é formada de forma síncrona. SN2 é um tipo de mecanismo de reação de substituição nucleofílica.

O caso das reações SN2 é bem diferente, pois a falta de solvatação no nucleófilo aumenta a velocidade de uma reação SN2.

As reações envolvendo complexos de metais de transição carregados (catiônicos ou aniônicos) são dramaticamente influenciadas pela solvatação, especialmente no meio polar.

© Artigo do WOC

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