جداسازی و شناسایی ترکیبات آلی

عوامل موثر بر حلالیت

عوامل موثر در حلالیت:

 معمولا ترکیبات قطبی در حلالهای قطبی و ترکیبات غیر قطبی در حلالهای غیر قطبی حل میشوند.

 در ترکیبات مشابه افزایش نیروی بین مولکولی سبب کاهش حلالیت میگردد.

 در ترکیبات مشابه افزایش وزن مولکولی سبب کاهش حلالیت میشود.

 در ترکیبات مشابه وجود شاخه جانبی باعث افزایش حلالیت میگردد.

 

الف) اثر دما بر انحلال پذیری

اثر تغییر دما بر انحلال پذیری یک ماده به جذب شدن یا آزاد شدن گرما به هنگام تهیه محلول سیر شده آن ماده بستگی دارد. با استفاده از اصل لوشاتلیه می توان اثر تغییر دما بر روی انحلال پذیری یک ماده را پیش بینی کرد. اگر فرآیند انحلال ماده حل شونده ، فرآیندی گرماگیر باشد، انحلال پذیری آن ماده با افزایش دما افزایش می‌یابد. اگر انحلال ماده حل شونده فرآیندی گرماده باشد، با افزایش دما ، انحلال پذیری ماده حل شونده کاهش می‌یابد.

انحلال پذیری تمام گازها با افزایش دما ، کاهش پیدا می‌کند.

تذکر:تغییر انحلال پذیری با تغییر دما به مقدار آنتالپی انحلال بستگی دارد. انحلال پذیری موادی که آنتالپی انحلال آنها کم است، با تغییر دما تغییر چندانی نمی‌کند.

 

ب) اثر فشار بر انحلال پذیری

 اثر تغییر فشار بر انحلال پذیری مواد جامد و مایع معمولا کم است ولی انحلال پذیری گازها در یک محلول با افزایش یا کاهش فشاری که به محلول وارد می‌شود، به میزان قابل توجهی تغییر می‌کند.مقدار گازی که در یک دمای ثابت در مقدار معینی از یک مایع حل می‌شود با فشار جزئی آن گاز در بالای محلول نسبت مستقیم دارد.

 اگر انحلال ماده حل شونده فرآیندی گرماده باشد، با افزایش دما ، انحلال پذیری ماده حل شونده کاهش می‌یابد. معدودی از ترکیبات یونی ( مثل Na2CO3 , Li2CO3 ) بدین گونه عمل می‌کنند. علاوه بر این ، انحلال پذیری تمام گازها با افزایش دما ، کاهش پیدا می‌کند. مثلا با گرم کردن نوشابه‌های گازدار ، گاز دی‌اکسید کربن موجود در آنها از محلول خارج می‌شود. تغییر انحلال پذیری با تغییر دما به مقدار آنتالپی انحلال بستگی دارد. انحلال پذیری موادی که آنتالپی انحلال آنها کم است، با تغییر دما تغییر چندانی نمی‌کند.

 استفاده از حلالیت در شناسایی جسم ناشناخته: استفاده از حلالیت تا اندازه ای عوامل شیمیایی موجود در جسم آلی را مشخص میکند. مثلا ترکیبات اسیدی معمولا در سود و ترکیبات قلیایی معمولا در اسید کلریدریک 5% حل میشوند.

 استفاده از حلالیت اطلاعاتی در مورد بعضی از خصوصیات ترکیب ناشناخته میدهد. از حل شدن یک جسم در آب تا اندازه ای به قطبی بودن آن مطمئن میشویم و یا در حالیکه اسید بنزوئیک در آب حل نمیشود اما در صورتیکه با سود ترکیب شود تولید بنزوات سدیم میکند که براحتی در آب محلول است.

 استفاده از حلالیت اطلاعاتی را در مورد وزن مولکولی جسم ناشناخته میدهد، مثلا در مورد سریهای همانند (همولوگ) که دارای یک عامل شیمیایی باشند معمولا آنهایی که تعداد کربن آنها کمتر از 4 باشد در آب حل و آنهایی که تعداد کربن آنها بیش از 5 اتم کربن باشد معمولا در آب نامحلولند.

 

طبقه بندی بر اساس حلالیت:

 آزمون حلالیت برای هر جسم مجهولی باید انجام شود. این آزمون در تشخیص گروههای عاملی اصلی ترکیبات مجهول دارای اهمیت است. حلالهای متداول برای آزمایش حلالیت عبارتند از:

 HCl 5%, NaHCO3 5%, NaOH 5%, H2SO4, Water, Organic Solvent

 ترکیبات با توجه به حلالیتشان به 7 گروه تقسیم میشوند:

 گروه 1) ترکیباتی که هم در آب و هم در اتر محلولند

 گروه 2) ترکیبات محلول در آب و نامحلول در اتر

 گروه 3) نامحلول در آب ولی محلول در محلول رقیق سدیم هیدروکسید که به دو دسته زیر تقسیم میشوند:

 الف) محلول در سدیم هیدروکسید رقیق و محلول در سدیم بیکربنات 5%

 ب) محلول در سدیم هیدروکسید رقیق و محلول در کلریدریک اسید رقیق

 گروه 4) نامحلول در آب ولی محلول در هیدروکلریدریک اسید رقیق

 گروه 5) هیدروکربنهایی که شامل کربن، هیدروژن و اکسیژن هستند ولی در گروه 1 تا 4 نبوده ولی در سولفوریک اسید غلیظ محلولند

 گروه 6) تمام ترکیباتی که ازت یا گوگرد ندارند و در سولفوریک اسید غلیظ نامحلولند

 گروه 7) ترکیباتی که ازت یا گوگرد داشته و در گروه 1 تا 4 نیستند. تعدادی از ترکیبات این گروه در سولفوریک اسید غلیظ محلولند.

 

عوامل موثر بر حلالیت 1-تشابه ساختار کریستالی 2-تشابه ظرفیت اتمی 3- پائین بودن اختلاف اندازه اتمی میباشد که اختلاف اندازه اتمی عنصر حل شونده با عنصر زمینه نباید از 15% تجاوز نماید .

+ نوشته شده در  89/12/19ساعت 10  توسط فاطمه مهرداد  |