Phân loại dung môi Dung môi

Dung môi có thể được chia thành hai loại: phân cực và không phân cực. Nói chung, các hằng số điện môi của dung môi phản ánh sơ bộ tính phân cực của dung môi. Tính phân cực mạnh của nước được lấy làm chuẩn, ở 20 °C, hằng số điện môi là 80,10. Các dung môi có hằng số điện môi nhỏ hơn 15 thường được coi là không phân cực. Về mặt kỹ thuật, hằng số điện môi phản ánh khả năng làm giảm cường độ trường điện của điện trường xung quanh một hạt tích điện nằm trong đó. Sự giảm đi này sau đó được so sánh với cường độ trường điện của các hạt tích điện trong chân không. Theo cách hiểu thông thường, hằng số điện môi của một dung môi có thể được hiểu là khả năng làm giảm sự tích điện nội bộ của chất tan.

Các thang đo độ phân cực khác

Hằng số điện môi không phải là thước đo duy nhất của tính phân cực. Do các nhà hóa học thường sử dụng dung môi để thực hiện các phản ứng hóa học hoặc nghiên cứu các hiện tượng hóa học và sinh học, nên cần có các biện pháp cụ thể hơn để đo tính phân cực.

Thang Grunwald Winstein mY đo độ phân cực theo phương diện ảnh hưởng của dung môi đến sự tích tụ điện tích dương của chất tan trong một phản ứng hóa học.

Thang Kosower's Z đo độ phân cực theo phương diện ảnh hưởng của dung môi đến khả năng hấp thụ uv tối đa của một muối, thường là muối pyridinium iodide hoặc pyridinium zwitterion.

Thang "Donor number and donor acceptor" đo độ phân cực theo phương diện cách thức một dung môi tương tác với các chất cụ thể, ví dụ như axit Lewis mạnh hoặc bazơ Lewis mạnh.

Độ phân cực, moment lưỡng cực, hệ số phân cực và liên kết hydro của một dung môi quyết định dung môi đó có thể được hòa tan với những loại hợp chất nào và có thể được trộn lẫn với những dung môi hoặc hợp chất dạng lỏng nào khác. Quy tắc chung là: các dung môi phân cực hoà tan các hợp chất phân cực tốt nhất và các dung môi không phân cực hòa tan các hợp chất không phân cực tốt nhất. Các hợp chất phân cực mạnh như các loại đường (ví dụ như đường mía) hoặc các hợp chất ion, như các muối vô cơ (ví dụ như muối ăn) chỉ hòa tan trong các dung môi phân cực mạnh như nước, trong khi các hợp chất không phân cực mạnh như dầu hoặc sáp chỉ tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực mạnh như hexane. Tương tự, nước và hexan (hoặc giấm và dầu thực vật) không thể trộn lẫn với nhau và sẽ nhanh chóng phân chia thành hai lớp, ngay cả sau khi được trộn kỹ.

Cực protic và cực aprotic

Các dung môi có hằng số điện môi tĩnh tương đối lớn hơn 15 có thể được chia thành protic và aprotic. Dung môi protic hòa tan anion (các chất tan mang điện tích âm) rất mạnh nhờ liên kết hydro. Nước là một dung môi protic. Các dung môi aprotic như acetone hoặc dichloromethane có xu hướng mang moment lưỡng cực lớn (tách một phần điện tích dương và một phần điện tích âm trong cùng một phân tử) và hòa tan các dạng mang điện tích dương thông qua lưỡng cực âm. Trong các phản ứng hóa học, việc sử dụng các dung môi protic phân cực sẽ tạo điều kiện cho cơ chế phản ứng SN1, trong khi các dung môi aprotic phân cực sẽ tạo điều kiện cho cơ chế phản ứng SN2.