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Efectos del disolvente
En química, los efectos del disolvente son un grupo de efectos que un disolvente dado tiene sobre la reactividad química. Los disolventes pueden tener un efecto en la solubilidad, estabilidad y velocidad de reacción, así que la elección del disolvente apropiado permite el control cinético y termodinámico en una reacción química.
Equilibrio ácido-base
El equilibrio de ionización de un ácido o una base está afectado por un cambio en el disolvente. El efecto del disolvente no es sólo debido a su acidez o basicidad, sino también a su constante dieléctrica y su habilidad para solvatar preferentemente y entonces estabilizar ciertas especies en el equilibrio ácido-base. Entonces, un cambio en la habilidad de solvatación o constante dieléctrica puede influir en la acidez o basicidad.
Propiedades del disolvente a 25.oC
Disolvente Constante dieléctrica2
Acetonitrilo 37
Dimetil sulfóxido 47
Agua 78
En la tabla anterior puede verse que el agua es el disolvente más polar, seguido por el DMSO y luego el acetonitrilo. Considérese el siguiente equilibrio de disociación ácido:
HA está en equilibrio con A− + H+,
El agua, al ser el disolvente más polar listado anteriormente, estabiliza las especies iónicas en mayor grado de lo que lo hacen el DMSO o el acetonitrilo. La ionización, y en consecuencia la acidez, será más grande en el agua, y menor en el DMSO y el acetonitrilo, como se puede ver en la tabla siguiente, que muestra los valores de pKa a 25.oC para el acetonitrilo (ACN)345 y dimetilsulfóxido (DMSO)6 and water.
Valores de pKa de ácidos
HA está en equilibrio con A− + H+ ACN DMSO agua
Ácido p-toluenosulfónico 8.5 0.9 fuerte
2,4-Dinitrofenol 16.66 5.1 3.9
Ácido benzoico 21.51 11.1 4.2
Ácido acético 23.51 12.6 4.756
Fenol 29.14 18.0 9.99
Equilibrio ceto-enol
Varios compuestos 1,3-dicarbonílicos pueden existir en las siguientes formas tautoméricas como se muestra a continuación.
Tautomerización ceto-enol
Los compuestos 1,3-dicarbonílicos sufren una tautomerización frecuente entre la forma cíclica enólica (conocida como la forma cis) y la forma diceto. La constante de equilibrio para la tautomerización está dada por:
{\displaystyle {\mathbf {K} }_{\mathrm {T} }={\frac {[cis-enol]}{[diceto]}}}{\displaystyle {\mathbf {K} }_{\mathrm {T} }={\frac {[cis-enol]}{[diceto]}}}
El efecto del disolvente sobre la constante de equilibrio de tautomerización de la acetilacetona es como sigue:
Disolvente KT
Fase gaseosa 11.7
Ciclohexano 42
Tetrahidrofurano 7.2
Benceno 14.7
Etanol 5.8
Diclorometano 4.2
Agua 0.23
La forma cis enólica predomina en disolventes de baja polaridad, mientras que la forma diceto predomina en disolventes de alta polaridad. El enlace de hidrógeno intramolecular formado en la forma cis está más pronunciado cuando no hay una competencia para la formación de un enlace de hidrógeno intermolecular con el disolvente. Como resultado, los disolventes de baja polaridad que no forman enlaces de hidrógeno fácilmente permiten la estabilización de la forma cis enólica por enlace de hidrógeno intramolecular.
Explicación:
espero que te ayude y coronita
