Přeskočit na obsah

Rozpouštědlo

Z Infopedia

Šablona:Infobox - chemický pojem

Rozpouštědlo je chemická látka, nejčastěji v kapalném skupenství, která má schopnost rozpouštět jiné látky (pevné, kapalné nebo plynné) a vytvářet s nimi homogenní směs zvanou roztok. V roztoku je rozpouštědlo obvykle složkou, která je v nadbytku. Látka, která se v rozpouštědle rozpouští, se nazývá rozpuštěná látka.

Nejznámějším a nejběžnějším rozpouštědlem je voda, která se proto někdy označuje jako "univerzální rozpouštědlo". Rozpouštědla hrají klíčovou roli v chemii, biologii, farmacii a v mnoha průmyslových odvětvích, kde se používají při chemických syntézách, čištění, extrakcích, v nátěrových hmotách, lepidlech a kosmetice. ```

```

⚛️ Princip a definice

Proces rozpouštění je fyzikálně-chemický děj zvaný solvatace (v případě vody se specificky nazývá hydratace). Během tohoto procesu molekuly rozpouštědla obklopují jednotlivé molekuly nebo ionty rozpuštěné látky. Tímto obalením se oslabí síly, které drží částice rozpuštěné látky pohromadě (například iontová vazba v krystalové mřížce soli), a umožní jim volný pohyb v objemu rozpouštědla.

Základním pravidlem pro odhad rozpustnosti je empirický princip "podobné se rozpouští v podobném" (latinsky similia similibus solvuntur). Tento princip říká, že:

  • Polární rozpouštědla dobře rozpouštějí polární a iontové látky (např. sůl ve vodě).
  • Nepolární rozpouštědla dobře rozpouštějí nepolární látky (např. olej v benzinu).

Tato interakce je řízena mezimolekulovými silami, jako jsou vodíková vazba, dipól-dipólové interakce a Van der Waalsovy síly (konkrétně Londonovy disperzní síly). Aby došlo k rozpuštění, musí být energie uvolněná při interakci mezi rozpouštědlem a rozpuštěnou látkou srovnatelná nebo větší než energie potřebná k rozbití vazeb v samotné rozpuštěné látce a v samotném rozpouštědle. ```

```

🔬 Dělení rozpouštědel

Rozpouštědla lze klasifikovat podle několika kritérií, která se často překrývají.

Podle chemické povahy

Podle polarity

Polarita je klíčovou vlastností, která popisuje rozložení elektrického náboje v molekule.

  • Polární rozpouštědla: Mají vysokou dielektrickou konstantu a výrazný dipólový moment. Dobře rozpouštějí polární a iontové látky. Příkladem je voda, ethanol nebo aceton.
  • Nepolární rozpouštědla: Mají nízkou dielektrickou konstantu a téměř nulový dipólový moment. Jsou vhodná pro rozpouštění nepolárních látek, jako jsou tuky, oleje a vosky. Příkladem je hexan, benzen nebo tetrachlormethan.

Podle proticity (schopnosti donovat proton)

Tato klasifikace se týká především polárních rozpouštědel.

```

```

🧪 Vlastnosti rozpouštědel

Kromě polarity jsou pro výběr a použití rozpouštědla důležité i další fyzikální vlastnosti:

  • Bod varu: Určuje těkavost rozpouštědla. Nízký bod varu (např. diethyléter, 35 °C) znamená, že se rozpouštědlo snadno odpařuje, což je výhodné při jeho odstraňování z produktu, ale zároveň zvyšuje riziko požáru a expozice parám. Vysoký bod varu (např. DMSO, 189 °C) je vhodný pro reakce za vysokých teplot.
  • Hustota: Je důležitá při extrakcích, kde se využívá nemísitelnosti dvou kapalin. Rozpouštědla s hustotou nižší než voda (např. hexan, toluen) budou plavat na vodě, zatímco rozpouštědla s vyšší hustotou (např. dichlormethan, chloroform) klesnou ke dnu.
  • Viskozita: Popisuje vnitřní tření kapaliny, tedy její "tekutost". Nízká viskozita usnadňuje míchání a přenos tepla.
  • Hořlavost: Mnoho organických rozpouštědel je vysoce hořlavých a jejich páry mohou se vzduchem tvořit výbušné směsi.
  • Toxicita: Řada rozpouštědel je zdraví škodlivá, toxická, dráždivá nebo karcinogenní. Je nutné s nimi pracovat s odpovídajícími ochrannými pomůckami.

```

```

💡 Příklady a použití

Rozpouštědla mají široké uplatnění v průmyslu i v domácnostech.

  • Voda (H₂O): Nejrozšířenější rozpouštědlo v přírodě i průmyslu. Používá se v nápojích, při vaření, čištění, jako chladicí médium a v nesčetných chemických procesech.
  • Alkoholy:
   *   Ethanol (líh): Součást alkoholických nápojů, dezinfekce, palivo, rozpouštědlo pro parfémy a léčiva.
   *   Isopropanol: Čištění elektroniky, dezinfekce, rozpouštědlo v kosmetice.
   *   Methanol: Průmyslová surovina, palivo, vysoce toxický.

   *   Alifatické (např. hexan, heptan): Složky benzinu, ředidla, extrakční činidla pro oleje.
   *   Aromatické (např. toluen, xyleny): Používají se v barvách, lacích, lepidlech. Benzen je pro svou karcinogenitu silně regulován.

   *   Aceton: Běžný v odlakovačích na nehty, jako čistič a odmašťovač, rozpouštědlo pro plasty a syntetická vlákna.

   *   Ethyl-acetát: Používá se v lepidlech, odlakovačích a pro dekofeinizaci kávy.

   *   Diethyléter: Dříve používán jako anestetikum, dnes hlavně jako laboratorní rozpouštědlo. Je extrémně hořlavý.
  • Halogenderiváty:
   *   Dichlormethan, chloroform: Vynikající rozpouštědla, ale jejich použití je omezováno kvůli toxicitě a negativnímu vlivu na životní prostředí.

```

```

☣️ Bezpečnost a vliv na životní prostředí

Práce s rozpouštědly, zejména organickými, vyžaduje přísná bezpečnostní opatření.

Zdravotní rizika

Mnoho organických rozpouštědel je těkavých, což znamená, že se snadno odpařují a jejich páry lze snadno vdechnout.

  • Akutní expozice: Může způsobit podráždění očí a dýchacích cest, bolesti hlavy, nevolnost, závratě a při vysokých koncentracích i ztrátu vědomí.
  • Chronická expozice: Dlouhodobý kontakt může vést k poškození centrálního nervového systému, jater, ledvin a kůže (vysušování, dermatitidy). Některá rozpouštědla, jako benzen, jsou prokázané karcinogeny.

Požární rizika

Většina organických rozpouštědel je hořlavá. Jejich páry jsou těžší než vzduch a mohou se hromadit u země, kde mohou být zapáleny jiskrou nebo horkým povrchem. Je nutné pracovat v dobře větraných prostorách a mimo zdroje zapálení.

Ekologická rizika

Úniky rozpouštědel mohou kontaminovat půdu a podzemní vody. Těkavé organické sloučeniny (VOC) přispívají ke vzniku přízemního ozonu a fotochemického smogu. Z těchto důvodů roste tlak na používání tzv. zelených rozpouštědel, která jsou méně škodlivá pro zdraví i životní prostředí. Mezi ně patří například voda, superkritický oxid uhličitý nebo iontové kapaliny. ```

```

🧑‍🏫 Vysvětlení pro laiky

Představte si rozpouštědlo jako velkou skupinu přátel na večírku (například molekuly vody). Všichni se drží za ruce a tvoří semknutý dav. Nyní na večírek přijde nová osoba – například krystalek soli (rozpuštěná látka).

  • **Když se látky "mají rády" (polární v polárním):** Přátelé z davu (voda) se o nového hosta (sůl) začnou zajímat. Pustí se navzájem a každý z nich si "podá ruku" s novým hostem. Obklopí ho ze všech stran a vtáhnou ho mezi sebe. Krystalek soli se tak rozpadne na jednotlivé neviditelné částečky, které jsou rovnoměrně rozptýleny v davu. Sůl se "rozpustila".
  • **Když se látky "nemají rády" (nepolární v polárním):** Na večírek přijde někdo, kdo se s ostatními nechce bavit – například kapka oleje. Dav přátel (voda) zůstane semknutý a drží se dál za ruce. Kapka oleje zůstane sama a s davem se nesmísí. Olej se ve vodě "nerozpustil".

Princip "podobné se rozpouští v podobném" tedy funguje jako společenská pravidla na večírku – spřátelené skupiny se smísí, zatímco nesourodé skupiny zůstanou oddělené. ```

```

Šablona:Aktualizováno ```

Citováno z „https://infopedia.cz/index.php?title=Rozpouštědlo&oldid=14109“