Un disolvente inorgánico no acuoso es un disolvente distinto del agua, que no es un compuesto orgánico . Estos disolventes se utilizan en la investigación y la industria químicas para reacciones que no pueden ocurrir en soluciones acuosas o que requieren un entorno especial. Los disolventes inorgánicos no acuosos se pueden clasificar en dos grupos, disolventes próticos y disolventes apróticos. Los primeros estudios sobre disolventes inorgánicos no acuosos evaluaron amoniaco, fluoruro de hidrógeno, ácido sulfúrico, así como disolventes más especializados, hidracina y oxicloruro de selenio. [1]
Disolventes no acuosos inorgánicos próticos
Los miembros destacados incluyen amoníaco , fluoruro de hidrógeno , ácido sulfúrico , cianuro de hidrógeno . El amoníaco (y también varias aminas) son útiles para generar soluciones de especies altamente reductoras porque el enlace NH resiste la reducción. La química de los electruros y los álcalis se basa en disolventes de amina.
La combinación de HF y SbF 5 es la base de una solución de superácido . Con esta mezcla, se puede aislar el ácido conjugado de sulfuro de hidrógeno : [2]
- H 2 S + HF + SbF 5 → [H 3 S] SbF 6
Autoionización
El ácido limitante en un disolvente dado es el ión solvonio, como el ión H 3 O + ( hidronio ) en agua. Un ácido que tiene más tendencia a donar un ión hidrógeno que el ácido limitante será un ácido fuerte en el disolvente considerado y existirá mayoritaria o totalmente en su forma disociada. Asimismo, la base limitante en un disolvente dado es el ión solvato, como el ión OH - ( hidróxido ), en agua. Una base que tiene más afinidad por los protones que la base limitante no puede existir en solución, ya que reaccionará con el disolvente.
Por ejemplo, el ácido limitante en el amoniaco líquido es el ion amonio , que tiene un valor de p K a en agua de 9,25. La base limitante es el ion amida , NH 2 - . NH 2 - es una base más fuerte que el ion hidróxido y, por lo tanto, no puede existir en solución acuosa. Se estima que el valor de p K a del amoníaco es aproximadamente 34 ( véase agua, 14 [3] [4] ).
Disolventes apróticos inorgánicos no acuosos
Los miembros destacados incluyen dióxido de azufre , fluoruro de cloruro de sulfurilo , tetróxido de dinitrógeno , tricloruro de antimonio y trifluoruro de bromo . Estos disolventes han demostrado su utilidad para el estudio de iones o compuestos altamente electrofílicos o altamente oxidantes. Varios (SO 2 , SO 2 ClF, N 2 O 4 ) son gases cercanos a la temperatura ambiente, por lo que se manipulan mediante técnicas de línea de vacío .
La generación de [IS 7 ] + y [BrS 7 ] + son ilustrativas. Estas sales altamente electrofílicas se preparan en solución de SO 2 . [5] La preparación de sales de [SBr 3 ] + también requiere un disolvente mixto compuesto de SO 2 y SO 2 FCl. [6] El fluoruro de cloruro de sulfurilo se utiliza a menudo para la síntesis de compuestos de gases nobles . [7]
Autoionización
Muchos disolventes inorgánicos participan en reacciones de autoionización . En la definición del sistema de solventes de ácidos y bases, la autoionización de solventes proporciona el equivalente a ácidos y bases. Autoionizaciones relevantes:
- 2BrF 3BrF 2 + + BrF 4 -
- N 2 O 4 ⇌ NO + ( nitrosonio ) + NO 3 - ( nitrato )
- 2SbCl 3 ⇌ SbCl 2 + + SbCl 4 -
- 2POCl 3 ⇌ POCl 2 + + POCl 4 -
De acuerdo con la definición de sistema solvente , los ácidos son los compuestos que aumentan la concentración de iones solvonio (positivos), y las bases son los compuestos que resultan en el aumento de iones solvato (negativos), donde solvonio y solvato son los iones encontrados. en el solvente puro en equilibrio con sus moléculas neutras:
El disolvente SO 2 es relativamente sencillo, no se autoioniza.
Referencias
- ^ Audrieth, Ludwig Frederick (1953). Disolventes no acuosos; Aplicaciones como medio para reacciones químicas . Wiley.
- ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . pag. 682. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Meister, Erich C .; Willeke, Martin; Angustia, Werner; Togni, Antonio; Walde, Peter (2014). "Descripciones cuantitativas confusas de los equilibrios ácido-base de Brønsted-Lowry en los libros de texto de química: una revisión crítica y aclaraciones para los educadores químicos". Helvetica Chimica Acta . 97 (1): 1–31. doi : 10.1002 / hlca.201300321 . ISSN 1522-2675 .
- ^ Silverstein, Todd P .; Heller, Stephen T. (13 de junio de 2017). "Valores de pKa en el plan de estudios de pregrado: ¿Cuál es el pKa real del agua?". Revista de educación química . 94 (6): 690–695. Código bibliográfico : 2017JChEd..94..690S . doi : 10.1021 / acs.jchemed.6b00623 . ISSN 0021-9584 .
- ^ Murchie, diputado; Passmore, J .; Wong, C.-M. (1990). "Hexafluoroarsenato de polisulfuro de yodo y bromo (V) y hexafluoroantimoniato (V)". Síntesis inorgánica . Síntesis inorgánica. 27 . págs. 332–339. doi : 10.1002 / 9780470132586.ch67 . ISBN 9780470132586.
- ^ Murchie, Mike; Passmore, Jack (1986). "Tribromosulfur (IV) Hexafluoroarsenate (V)". Síntesis inorgánica . Síntesis inorgánica. 24 . págs. 76–79. doi : 10.1002 / 9780470132555.ch23 . ISBN 9780470132555.
- ^ Koppe, Karsten; Bilir, Vural; Frohn, Hermann-J .; Mercier, Hélène PA; Schrobilgen, Gary J. (2007). "Síntesis, caracterización de RMN múltiple en solución y reactividades de [C 6 F 5 Xe] + sales de aniones borato de coordinación débil, [BY 4 ] - (Y = CF 3 , C 6 F 5 , CN u OTeF 5 )" . Química inorgánica . 46 (22): 9425–9437. doi : 10.1021 / ic7010138 . PMID 17902647 .
Ver también
- Titulación no acuosa
- Solvente prótico
enlaces externos
- Medios relacionados con disolventes inorgánicos en Wikimedia Commons