Solubility and Drying Agents[ Back

Solubility and Drying Agents

[ Back to the Chemistry Archive ]
Generally speaking, organic liquids and solids are insoluble in water. This is because organic compounds are not as polar as water. To dissolve, a substance must be able to replace the favorable interactions it has with molecules like itself in the pure state with comparably favorable interactions from the solvent. If the predominant interactions are non-polar and hydrophobic for a given organic compound, the organic molecules will not be able to find complimentary interactions in water which is polar and hydrophilic. Therefore, the organic compound will prefer to stay aggregated and segregated from the water. A good rule of thumb for predicting solubility in water is to assume that any molecule having six or more carbons and 0-1 functional group will be insoluble in water. Molecules having the described structural characteristics have physical properties that reflect the dominance of the hydrophobic hydrocarbon portion of the molecule.

When we predict that an organic compound is insoluble in water, that does not mean that one hundred percent of the compound will be insoluble in water. It means that enough of it will be insoluble so that two liquid layers or a significant precipitate will exist. Like most things, solubility is relative. So really, any time an organic compound comes in contact with water, some small amount of it will dissolve in the water and likewise, some small amount of water will end up in the organic. For an organic solid, the water can usually be removed by simply allowing the solid to air dry at atmospheric or some reduced pressure. Sometimes a low temperature oven can be employed to facilitate drying. The high vapor pressures of most liquids preclude the use of any of the described methods for the removal of water.

When an organic liquid has been exposed to water, a drying agent is frequently utilized. A drying agent is typically an insoluble, inorganic salt that hydrates upon exposure to water. Molecules that make hydrates have cavities in their molecular structure that will accommodate a certain number of water molecules. For example, if sodium sulfate (Na2SO4) is exposed to water it will form hydrates having the general formula Na2SO4 . nH2O. Given enough time and enough drying agent, all the water in a contaminated organic layer can be incorporated into the inorganic salt. When the water is absorbed into the inorganic compound, the salt retains its solid state and can be removed by decanting or gravity filtration. The drying agent can be regenerated by heating it to a high temperature.

Kết quả (Việt) 2:

Độ hòa tan và sấy Đại lý [Back to the Hóa học Archive] Nói chung, các chất lỏng hữu cơ và chất rắn không tan trong nước. Điều này là do các hợp chất hữu cơ không phải là cực như nước. Để hòa tan, một chất phải có khả năng thay thế các tương tác thuận lợi nó có với các phân tử như chính nó trong trạng thái tinh khiết với các tương tác thuận lợi tương đối từ các dung môi. Nếu sự tương tác chủ yếu là không phân cực và kỵ nước cho một hợp chất hữu cơ được đưa ra, các phân tử hữu cơ sẽ không thể tìm thấy sự tương tác miễn phí trong nước mà là cực và ưa nước. Vì vậy, các hợp chất hữu cơ sẽ thích ở tổng hợp và tách biệt khỏi nước. Một nguyên tắc của ngón tay cái để dự đoán khả năng hòa tan trong nước là cho rằng bất kỳ phân tử có sáu hoặc nhiều nguyên tử cacbon và 0-1 nhóm chức năng sẽ không hòa tan trong nước. Phân tử có đặc điểm cấu trúc được mô tả có tính chất vật lý phản ánh sự thống trị của các phần hydrocarbon kỵ nước của phân tử. Khi chúng ta dự đoán rằng một hợp chất hữu cơ không tan trong nước, điều đó không có nghĩa là một trăm phần trăm của hợp chất sẽ được hòa tan trong nước . Nó có nghĩa là đủ của nó sẽ không hòa tan để hai lớp chất lỏng hoặc kết tủa có ý nghĩa sẽ tồn tại. Giống như hầu hết mọi thứ, hòa tan là tương đối. Vì vậy, thực sự, bất cứ lúc nào một hợp chất hữu cơ tiếp xúc với nước, một số lượng nhỏ của nó sẽ hòa tan trong nước và tương tự như vậy, một số lượng nhỏ nước sẽ kết thúc trong hữu cơ. Đối với một chất rắn hữu cơ, các nước thường có thể được loại bỏ bằng cách đơn giản cho phép rắn để khô trong không khí ở áp suất khí quyển giảm hoặc một số. Đôi khi một lò nướng ở nhiệt độ thấp có thể được sử dụng để tạo điều kiện khô. Những áp lực hơi cao của hầu hết các chất lỏng ngăn cản việc sử dụng bất kỳ phương pháp mô tả cho việc loại bỏ các nước. Khi một chất lỏng hữu cơ đã được tiếp xúc với nước, một tác nhân sấy thường xuyên sử dụng. Một tác nhân làm khô thường là một, muối vô cơ không tan mà hydrat khi tiếp xúc với nước. Phân tử tạo hydrat có các hốc trong cấu trúc phân tử của họ sẽ chứa một số lượng nhất định của các phân tử nước. Ví dụ, nếu natri sunfat (Na2SO4) được tiếp xúc với nước nó sẽ tạo thành hydrat có công thức chung Na2SO4. nH2O. Nếu có đủ thời gian và đủ chất làm khô, tất cả các nước trong một lớp hữu cơ ô nhiễm có thể được kết hợp vào các muối vô cơ. Khi nước được hấp thụ vào các hợp chất vô cơ, các muối vẫn giữ được trạng thái rắn của nó và có thể được loại bỏ bằng cách gạn lọc hay hấp dẫn. Các tác nhân sấy có thể được tái sinh bởi nóng đến một nhiệt độ cao.