Co je polární rozpouštědlo?
Polární rozpouštědlo je kapalina s molekulami, které mají kvůli svému tvaru mírný elektrický náboj. Například, voda je molekula s jedním kyslíkem a dvěma atomy vodíku. Dva atomy vodíku nejsou na protilehlých stranách kyslíku, ale spíše v úhlu. To vytváří mírnou nerovnováhu elektrického náboje v molekule vody, také známou jako polarita.
Když je pevná molekula umístěna v polárním rozpouštědle, může se rozpustit, pokud má svou vlastní polaritu. K tomu dochází, protože molekuly pevné látky jsou přitahovány k slabým elektrickým nábojům rozpouštědla. Příklady polárních materiálů zahrnují sůl a cukr, oba se snadno rozpustí ve vodě, což je nejběžnější polární rozpouštědlo Země.
Polární rozpouštědlo normálně nerozpouští nepolární materiály nebo naopak. Sůl a cukr se ve většině organických rozpouštědel nerozpustí, protože k přitahování molekul neexistuje elektrický náboj. Termín "jako preferuje jako" se často používá k zaznamenání preference polárních materiálů pro polární rozpouštědla a podobně pro nepolární materiály. Existují některé vzácné výjimky z tohoto pravidla, protože nepolární rozpouštědla mohou mít slabé elektrické náboje, které mohou napodobovat polární.
Když je pevná látka umístěna do rozpouštědla a rozpuštěna, jsou pevné molekuly dispergovány nebo rozprostřeny rovnoměrně v rozpouštědle. Tato rozpuštěná směs zůstane stabilní, dokud zbývá dost rozpouštědla, které obklopí pevné molekuly. Srážení nebo separace pevné látky ze směsi může nastat, pokud je přítomno více pevné látky, než může být rozpuštěno. Tyto roztoky se nazývají nasycené a změny teploty mohou způsobit vysrážení pevné látky z rozpuštěné směsi.
Polární rozpouštědlo je často klasifikováno uvedením jeho dielektrické konstanty nebo indexu polarity. Dielektrická konstanta je měření elektrických vlastností rozpouštědla ve vzorku versus prázdný kondenzátor, který drží materiál, zatímco jím prochází elektrický proud. Polární index je relativní měření schopnosti rozpouštědla rozpustit různé standardní polární materiály. V obou testech se naměřená konstanta nebo index umístí do tabulky běžných rozpouštědel, která lze použít k identifikaci rozpouštědel pro chemické procesy.
K vytvoření směsí polárních a nepolárních materiálů lze použít jiný typ rozpouštědla, povrchově aktivní látku. Povrchově aktivní látky jsou molekuly, které jsou polární a nepolární na každém konci. Tyto materiály vytvoří molekulární vazby polárního konce s podobnými molekulami a podobně s nepolárním koncem.
Příkladem tohoto efektu je krém na ruce. Voda a mastné zvlhčovače se obvykle nemísí, a pokud se protřepávají, nakonec se oddělí. Přidání povrchově aktivní látky způsobí, že tyto dva nerozpustné materiály vytvoří stabilní emulzi. Olej a voda nejsou rozpuštěny, protože nejsou vzájemně rozpustné, jsou polární a nepolární. Povrchově aktivní látka spojuje oba materiály a zůstávají stabilní emulze po dlouhou dobu.