Che cos'è un solvente polare?
Un solvente polare è un liquido con molecole che hanno una leggera carica elettrica a causa della sua forma. Ad esempio, l'acqua è una molecola con un ossigeno e due atomi di idrogeno. I due atomi di idrogeno non sono sui lati opposti dell'ossigeno, ma piuttosto ad angolo. Ciò crea un leggero squilibrio della carica elettrica nella molecola d'acqua, nota anche come polarità.
Quando una molecola solida viene collocata in un solvente polare, può dissolversi se ha una polarità propria. Ciò si verifica perché le molecole del solido sono attratte dalle cariche elettriche deboli del solvente. Esempi di materiali polari includono sale e zucchero, che si dissolvono facilmente nell'acqua, il solvente polare più comune della Terra.
Un solvente polare normalmente non dissolverà materiali non polari, o viceversa. Il sale e lo zucchero non si dissolveranno nella maggior parte dei solventi organici, poiché non vi è alcuna carica elettrica per attirare le molecole. Il termine "like preferisce like" è spesso usato per notare la preferenza dei materiali polari per i solventi polari, e allo stesso modo per i materiali non polari. Ci sono alcune rare eccezioni a questa regola, perché i solventi non polari possono avere lievi cariche elettriche che possono imitare quelle polari.
Quando un solido viene posto in un solvente e si dissolve, le molecole solide vengono disperse o diffuse uniformemente nel solvente. Questa miscela disciolta rimarrà stabile fino a quando rimarrà abbastanza solvente per circondare le molecole solide. La precipitazione o la separazione del solido dalla miscela può verificarsi se è presente più solido di quanto possa essere dissolto. Queste soluzioni sono chiamate sature e le variazioni di temperatura possono far precipitare il solido dalla miscela disciolta.
Un solvente polare viene spesso classificato affermando la sua costante dielettrica o l'indice di polarità. La costante dielettrica è una misura delle proprietà elettriche di un solvente in un campione rispetto a un condensatore vuoto, che trattiene il materiale mentre la corrente elettrica lo attraversa. L'indice polare è una misura relativa della capacità di un solvente di dissolvere vari materiali polari standard. In entrambi i test, la costante o l'indice misurati viene inserito in una tabella di solventi comuni, che può essere utilizzata per identificare i solventi per i processi chimici.
Un altro tipo di solvente, un tensioattivo, può essere utilizzato per creare miscele di materiali polari e non polari. I tensioattivi sono molecole polari e non polari su ciascuna estremità. Questi materiali creeranno legami molecolari dell'estremità polare con molecole simili e similmente con l'estremità non polare.
Un esempio di questo effetto è la crema per le mani. Le creme idratanti oleose e dell'acqua normalmente non si mescolano e, se agitate, alla fine si separeranno. L'aggiunta di un tensioattivo fa sì che i due materiali non solubili formino un'emulsione stabile. L'olio e l'acqua non si dissolvono, perché non sono solubili l'uno nell'altro, essendo polari e non polari. Un tensioattivo lega i due materiali e rimangono emulsioni stabili per lunghi periodi.