عوامل موثر در حلالیت

معمولا ترکیبات قطبی در حلالهای قطبی و ترکیبات غیر قطبی در حلالهای غیر قطبی حل میشوند.

در ترکیبات مشابه افزایش نیروی بین مولکولی سبب کاهش حلالیت میگردد.

در ترکیبات مشابه افزایش وزن مولکولی سبب کاهش حلالیت میشود.

در ترکیبات مشابه وجود شاخه جانبی باعث افزایش حلالیت میگردد.

استفاده از حلالیت در شناسایی جسم ناشناخته

استفاده از حلالیت تا اندازه ای عوامل شیمیایی موجود در جسم آلی را مشخص میکند. مثلا ترکیبات اسیدی معمولا در سود و ترکیبات قلیایی معمولا در اسید کلریدریک 5% حل میشوند.

استفاده از حلالیت اطلاعاتی در مورد بعضی از خصوصیات ترکیب ناشناخته میدهد. از حل شدن یک جسم در آب تا اندازه ای به قطبی بودن آن مطمئن میشویم و یا در حالیکه اسید بنزوئیک در آب حل نمیشود اما در صورتیکه با سود ترکیب شود تولید بنزوات سدیم میکند که براحتی در آب محلول است.

استفاده از حلالیت اطلاعاتی را در مورد وزن مولکولی جسم ناشناخته میدهد، مثلا در مورد سریهای همانند (همولوگ) که دارای یک عامل شیمیایی باشند معمولا آنهایی که تعداد کربن آنها کمتر از 4 باشد در آب حل و آنهایی که تعداد کربن آنها بیش از 5 اتم کربن باشد معمولا در آب نامحلولند.

طبقه بندی بر اساس حلالیت

آزمون حلالیت برای هر جسم مجهولی باید انجام شود. این آزمون در تشخیص گروههای عاملی اصلی ترکیبات مجهول دارای اهمیت است. حلالهای متداول برای آزمایش حلالیت عبارتند از:

اسید کلریدریک 5% (HCl 5%)

سدیم هیدروژن کربنات 5% ( NaHCO₃ 5%)

هیدروکسید سدیم 5% (NaOH 5%)

اسید سولفوریک (_H2SO4)

آب (Water)

حلالهای آلی (Organic Solvent)

ترکیبات با توجه به حلالیتشان به 7 گروه تقسیم میشوند:

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

گروه 2) ترکیبات محلول در آب و نامحلول در اتر

گروه 3) نامحلول در آب ولی محلول در محلول رقیق سدیم هیدروکسید که به دو دسته زیر تقسیم میشوند:

          الف) محلول در سدیم هیدروکسید رقیق و محلول در سدیم بیکربنات 5%

          ب) محلول در سدیم هیدروکسید رقیق و محلول در کلریدریک اسید رقیق

گروه 4) نامحلول در آب ولی محلول در هیدروکلریدریک اسید رقیق

گروه 5) هیدروکربنهایی که شامل کربن، هیدروژن و اکسیژن هستند ولی در گروه 1 تا 4 نبوده ولی در سولفوریک اسید غلیظ محلولند

گروه 6) تمام ترکیباتی که ازت یا گوگرد ندارند و در سولفوریک اسید غلیظ نامحلولند

گروه 7) ترکیباتی که ازت یا گوگرد داشته و در گروه 1 تا 4 نیستند. تعدادی از ترکیبات این گروه در سولفوریک اسید غلیظ محلولند.

دسته بندی ترکیبات بر اساس حلالیت را میتوان به صورت زیر نشان داد. هر یک از گروههایی که با حرف لاتین مشخص شده اند بعنوان گروه حلالیت دسته ای خاص از ترکیبات شناخته میشوند.

SA	اسیدهای کربوکسیلیک تک عاملی کمتر از 6 کربن و سولفونیک اسیدهای آروماتیک
SB	آمینهای تک عاملی کمتر از 7 کربن
S1	الکلهای تک عاملی، آلدئیدها، کتونها، اترها، نیتریلها و آمیدهای کمتر از 6 کربن
S2	نمک اسیدهای آلی، آمین هیدروکلراید، آمینو اسیدها، کربوهیدراتها، پلی هیدروکسیها، اسیدهای چند عاملی
A1	اسیدهای آلی قوی، کربوکسیلیک اسیدهای دارای بیش از 6 کربن، فنولها با استخلافهای الکترون گیرنده ارتو و پارا، بتا دی کتونها
A2	اسیدهای آلی ضعیف، فنولها، انولها، ایمینها، ایمیدها، سولفونامیدها، تیوفنولها کمتر از 5 کربن، بتا دی کتونها
B	آمینهای آلیفاتیک بیش از 7 کربن، آنیلینها (فقط یک گروه فنیل)، بعضی اکسی اترها
MN	ترکیبات خنثی متفرقه دارای نیتروژن یا گوگرد کمتر از 5 کربن
N1	الکلهای کمتر از 9 کربن، آلدئیدها، متیل کتونها، کتونهای حلقوی، استرهای تک عاملی بیشتر از 5 کربن، اترهای کمتر از 8 کربن، اپوکسیدها
N2	آلکنها، آلکینها، اترها، بعضی ترکیبات آروماتیک دارای عوامل فعال، کتونهای غیر از گروه بالا
I	هیدروکربنهای اشباع، هالوآلکانها، آریل هالیدها، دی آریل اترها، آروماتیکها با گروههای غیر فعال

بخش عملی

حلالیت در آب

یک دهم گرم جسم جامد کاملا پودر شده و یا 2 قطره نمونه مایع را در لوله آزمایش ریخته و 3 سی سی آب مقطر بر روی آن بریزید و با ضربه انگشت آن را مخلوط کنید. پس از مدتی چنانچه اثری از نمونه مایع یا جامد دیده نشد انحلال صورت گرفته است. هنگامی که هوای آزمایشگاه سرد است چند لحظه گرم کردن محلول روی شعله ملایم، مفید است.

حلالیت در اتر

مطابق حلالیت در آب، با حلال اتر در یک لوله آزمایش کاملا خشک، آزمون را انجام دهید. مشاهده خط مرزی بین دو مایع معمولا مشکل است بنابر این با تکان دادن، چنانچه محلول کدر شد انحلال صورت نگرفته است. ترکیبات غیر یونیزه و آنهاییکه یک گروه عاملی دارند معمولا در اتر حل میشوند.

حلالیت در سود 5%

به افزایش احتمالی درجه حرارت توجه کنید. اگر ترکیب نا محلول به نظر میرسد، کمی از قشر مایع رویی را بوسیله قطره چکان برداشته و به یک لوله کوچک انتقال دهید. محلول کلریدریک اسید 5% را قطره قطره به آن اضافه کنید تا محلول اسیدی شود. اگر رسوب تشکیل شد، در گروه سوم قرار میگیرد. هرگز حرارت به کار نبرید چون ممکن است باعث هیدرولیز شود.

حلالیت در سدیم بیکربنات 5%

اگر ترکیب مورد نظر در سود 5% محلول بود، حلالیت آنرا در بیکربنات 5% امتحان کنید. مخصوصا به خروج گاز دی اکسید کربن توجه کنید. کربوکسیلیک اسیدها، سولفونیک اسیدها و فنلهای استخلافی در این گروه هستند.

حلالیت در سدیم کلریدریک اسید 5%

بعضی از بازهای آلی مثل نفتیل آمین، کلر هیدرات محلول در آب میدهند ولی در زیادی اسید رسوب میکنند. اگر محلول بود در گروه چهارم است. اگر به نظر غیر محلول است کمی از قسمت فوقانی مایع را با قطره چکان به لوله دیگری انتقال داده و محلول سود 5% اضافه کنید تا قلیایی شود. تشکیل رسوب مجهول را در گروه چهارم قرار میدهد. حرارت بکار نبرید

حلالیت در سدیم سولفوریک اسید غلیظ

این آزمون را در لوله آزمایش خشک انجام دهید. آیا تغییر رنگی مشاهده میشود؟ به ایجاد ذغال، خروج گاز، پلیمریزه شدن و یا ایجاد رسوب توجه کنید.

حلالیت در سدیم فسفریک اسید 85%

پدیده هایی مثل ایجاد رنگ و یا گرم شدن در این مورد وجود ندارد.