عوامل موثر در حلاليت

معمولا ترکيبات قطبي در حلالهاي قطبي و ترکيبات غير قطبي در حلالهاي غير قطبي حل ميشوند.

در ترکيبات مشابه افزايش نيروي بين مولکولي سبب کاهش حلاليت ميگردد.

در ترکيبات مشابه افزايش وزن مولکولي سبب کاهش حلاليت ميشود.

در ترکيبات مشابه وجود شاخه جانبي باعث افزايش حلاليت ميگردد.

 

استفاده از حلاليت در شناسايي جسم ناشناخته

استفاده از حلاليت تا اندازه اي عوامل شيميايي موجود در جسم آلي را مشخص ميکند. مثلا ترکيبات اسيدي معمولا در سود و ترکيبات قليايي معمولا در اسيد کلريدريک 5% حل ميشوند.

استفاده از حلاليت اطلاعاتي در مورد بعضي از خصوصيات ترکيب ناشناخته ميدهد. از حل شدن يک جسم در آب تا اندازه اي به قطبي بودن آن مطمئن ميشويم و يا در حاليکه اسيد بنزوئيک در آب حل نميشود اما در صورتيکه با سود ترکيب شود توليد بنزوات سديم ميکند که براحتي در آب محلول است.

استفاده از حلاليت اطلاعاتي را در مورد وزن مولکولي جسم ناشناخته ميدهد، مثلا در مورد سريهاي همانند (همولوگ) که داراي يک عامل شيميايي باشند معمولا آنهايي که تعداد کربن آنها کمتر از 4 باشد در آب حل و آنهايي که تعداد کربن آنها بيش از 5 اتم کربن باشد معمولا در آب نامحلولند.

 

طبقه بندي بر اساس حلاليت

آزمون حلاليت براي هر جسم مجهولي بايد انجام شود. اين آزمون در تشخيص گروههاي عاملي اصلي ترکيبات مجهول داراي اهميت است. حلالهاي متداول براي آزمايش حلاليت عبارتند از:

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

ترکيبات با توجه به حلاليتشان به 7 گروه تقسيم ميشوند:

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

گروه 2) ترکيبات محلول در آب و نامحلول در اتر

گروه 3) نامحلول در آب ولي محلول در محلول رقيق سديم هيدروکسيد که به دو دسته زير تقسيم ميشوند:

          الف) محلول در سديم هيدروکسيد رقيق و محلول در سديم بيکربنات 5%

          ب) محلول در سديم هيدروکسيد رقيق و محلول در کلريدريک اسيد رقيق

گروه 4) نامحلول در آب ولي محلول در هيدروکلريدريک اسيد رقيق

گروه 5) هيدروکربنهايي که شامل کربن، هيدروژن و اکسيژن هستند ولي در گروه 1 تا 4 نبوده ولي در سولفوريک اسيد غليظ محلولند

گروه 6) تمام ترکيباتي که ازت يا گوگرد ندارند و در سولفوريک اسيد غليظ نامحلولند

گروه 7) ترکيباتي که ازت يا گوگرد داشته و در گروه 1 تا 4 نيستند. تعدادي از ترکيبات اين گروه در سولفوريک اسيد غليظ محلولند.

دسته بندي ترکيبات بر اساس حلاليت را ميتوان به صورت زير نشان داد. هر يک از گروههايي که با حرف لاتين مشخص شده اند بعنوان گروه حلاليت دسته اي خاص از ترکيبات شناخته ميشوند.

 

SA

اسيدهاي کربوکسيليک تک عاملي کمتر از 6 کربن و سولفونيک اسيدهاي آروماتيک

SB

آمينهاي تک عاملي کمتر از 7 کربن

S1

الکلهاي تک عاملي، آلدئيدها، کتونها، اترها، نيتريلها و آميدها ي کمتر از 6 کربن

S2

نمک اسيدهاي آلي، آمين هيدروکلرايد، آمينو اسيدها، کربوهيدراتها، پلي هيدروکسيها، اسيدهاي چند عاملي

A1

اسيدهاي آلي قوي، کربوکسيليک اسيدهاي داراي بيش از 6 کربن، فنولها با استخلافهاي الکترون گيرنده ارتو و پارا، بتا دي کتونها

A2

اسيدهاي آلي ضعيف، فنولها، انولها، ايمينها، ايميدها، سولفوناميدها، تيوفنولها کمتر از 5 کربن، بتا دي کتونها

B

آمينهاي آليفاتيک بيش از 7 کربن، آنيلينها (فقط يک گروه فنيل)، بعضي اکسي اترها

MN

ترکيبات خنثي متفرقه داراي نيتروژن يا گوگرد کمتر از 5 کربن

N1

الکلهاي کمتر از 9 کربن، آلدئيدها، متيل کتونها، کتونهاي حلقوي، استرهاي تک عاملي بيشتر از 5 کربن، اترهاي کمتر از 8 کربن، اپوکسيدها

N2

آلکنها، آلکينها، اترها، بعضي ترکيبات آروماتيک داراي عوامل فعال، کتونهاي غير از گروه بالا

I

هيدروکربنهاي اشباع، هالوآلکانها، آريل هاليدها، دي آريل اترها، آروماتيکها با گروههاي غير فعال

 

بخش عملي

حلاليت در آب

يک دهم گرم جسم جامد کاملا پودر شده و يا 2 قطره نمونه مايع را در لوله آزمايش ريخته و 3 سي سي آب مقطر بر روي آن بريزيد و با ضربه انگشت آن را مخلوط کنيد. پس از مدتي چنانچه اثري از نمونه مايع يا جامد ديده نشد انحلال صورت گرفته است. هنگامي که هواي آزمايشگاه سرد است چند لحظه گرم کردن محلول روي شعله ملايم، مفيد است.

حلاليت در اتر

مطابق حلاليت در آب، با حلال اتر در يک لوله آزمايش کاملا خشک، آزمون را انجام دهيد. مشاهده خط مرزي بين دو مايع معمولا مشکل است بنابر اين با تکان دادن، چنانچه محلول کدر شد انحلال صورت نگرفته است. ترکيبات غير يونيزه و آنهاييکه يک گروه عاملي دارند معمولا در اتر حل ميشوند.

حلاليت در سود 5%

به افزايش احتمالي درجه حرارت توجه کنيد. اگر ترکيب نا محلول به نظر ميرسد، کمي از قشر مايع رويي را بوسيله قطره چکان برداشته و به يک لوله کوچک انتقال دهيد. محلول کلريدريک اسيد 5% را قطره قطره به آن اضافه کنيد تا محلول اسيدي شود. اگر رسوب تشکيل شد، در گروه سوم قرار ميگيرد. هرگز حرارت به کار نبريد چون ممکن است باعث هيدروليز شود.

حلاليت در سديم بيکربنات 5%

اگر ترکيب مورد نظر در سود 5% محلول بود، حلاليت آنرا در بيکربنات 5% امتحان کنيد. مخصوصا به خروج گاز دي اکسيد کربن توجه کنيد. کربوکسيليک اسيدها، سولفونيک اسيدها و فنلهاي استخلافي در اين گروه هستند.

حلاليت در سديم کلريدريک اسيد 5%

بعضي از بازهاي آلي مثل نفتيل آمين، کلر هيدرات محلول در آب ميدهند ولي در زيادي اسيد رسوب ميکنند. اگر محلول بود در گروه چهارم است. اگر به نظر غير محلول است کمي از قسمت فوقاني مايع را با قطره چکان به لوله ديگري انتقال داده و محلول سود 5% اضافه کنيد تا قليايي شود. تشکيل رسوب مجهول را در گروه چهارم قرار ميدهد. حرارت بکار نبريد

حلاليت در سديم سولفوريک اسيد غليظ

اين آزمون را در لوله آزمايش خشک انجام دهيد. آيا تغيير رنگي مشاهده ميشود؟ به ايجاد ذغال، خروج گاز، پليمريزه شدن و يا ايجاد رسوب توجه کنيد.

حلاليت در سديم فسفريک اسيد 85%

پديده هايي مثل ايجاد رنگ و يا گرم شدن در اين مورد وجود ندارد.