Woda – najbardziej rozpowszechniony na Ziemi rozpuszczalnik
Rozpuszczalnik – ciecz zdolna do tworzenia roztworu po zmieszaniu z ciałem stałym, inną cieczą lub gazem. Najbardziej znanym rozpuszczalnikiem jest woda.
Większość rozpuszczalników to związki chemiczne o małej lepkości i stosunkowo niskiej temperaturze wrzenia. Mała lepkość powoduje, że mogą one dość łatwo penetrować rozpuszczaną substancję, zaś niska temperatura wrzenia umożliwia ich oddestylowywanie i parowanie.
Stężeniem roztworu nazywa się stosunek ilości substancji rozpuszczanej do ilości całego roztworu. W zależności od przyjętego sposobu obliczania tego stosunku rozróżnia się stężenie molowe i stężenie procentowe. Rozpuszczalność z kolei to maksymalne stężenie jakie można uzyskać rozpuszczając związek chemiczny w danym rozpuszczalniku.
Zastosowania rozpuszczalników
Rozpuszczalniki stosuje się do:
przeprowadzania reakcji chemicznych − podstawowym warunkiem dla związku chemicznego pełniącego rolę rozpuszczalnika do reakcji jest jego obojętność chemiczna, czyli niereagowanie z substratami ani produktami reakcji (rozpuszczalniki zwykle wchodzą w swoiste interakcje z rozpuszczonymi związkami, do których należy solwatacja oraz tworzenie z nimi nietrwałych związków kompleksowych lub wiązań wodorowych.
przeprowadzania ekstrakcji − czyli procesu wymywania określonych związków chemicznych z, na przykład osadów, minerałów, roślin
rozcieńczania substancji, które użyte w stanie czystym byłyby zbyt agresywne chemicznie
czyszczenia polegającego na rozpuszczaniu niepożądanych substancji w rozpuszczalniku, a następnie usuwaniu całości mechanicznie.
Podział rozpuszczalników
Rozpuszczalniki można sklasyfikować do różnych grup ze względu na:
własności fizyczne
niepolarne (apolarne) − mające zerowy albo bardzo mały moment dipolowy
polarne − posiadające znaczny elektryczny moment dipolowy
własności chemiczne
protonowe (protyczne) − zawierające w swojej strukturze tak zwane kwaśne protony, które mogą ulec oderwaniu przez cząsteczkę zasady, a także brać udział w tworzeniu wiązań wodorowych. Do rozpuszczalników tego rodzaju zalicza się wodę, alkohole, aldehydy, kwasy (zarówno organiczne kwasy karboksylowe, jak i nieorganiczne kwasy mineralne).
aprotonowe (aprotyczne) − nieposiadające w swojej strukturze „kwaśnych” protonów.
Zasadniczo wszystkie rozpuszczalniki protonowe są też polarne, natomiast aprotonowe mogą być zarówno polarne, jak i niepolarne. Daje to razem trzy główne grupy rozpuszczalników: protonowe, aprotonowe polarne i aprotonowe niepolarne.
Przewidywanie w jakim rozpuszczalniku może się rozpuszczać określony związek chemiczny są stosunkowo proste, choć czasami zdarzają się tu wyjątki.
Ogólną zasadą jest, że podobne rozpuszcza się w podobnym. Na przykład związek chemiczny, który posiada kwaśny atom wodoru albo dużo grup hydroksylowych będzie się chętniej rozpuszczał w rozpuszczalnikach protonowych niż aprotonowych. Podobnie, związek, który sam posiada duży moment dipolowy, będzie się chętniej rozpuszczał w rozpuszczalnikach polarnych niż apolarnych.
Związki zawierające grupy aromatyczne będą się chętnie rozpuszczać w arenach.
O związkach mających tendencję do rozpuszczania się w rozpuszczalnikach apolarnych mówi się, że mają one własności lipofilowe lub hydrofobowe, zaś o związkach łatwo rozpuszczalnych w polarnych rozpuszczalnikach, że są one lipofobowe lub hydrofilowe. Istnieją też związki, które są z jednej strony lipofilowe, a z drugiej lipofobowe. Nazywa się je związkami amfifilowymi i mają one tendencję do formowania emulsji a nie tzw. roztworów właściwych.
