Un solvente polare è un liquido con molecole che hanno una leggera carica elettrica a causa della sua forma. Ad esempio, l’acqua è una molecola con un atomo di ossigeno e due di idrogeno. I due atomi di idrogeno non sono sui lati opposti dell’ossigeno, ma piuttosto ad angolo. Questo crea un leggero squilibrio della carica elettrica nella molecola d’acqua, noto anche come polarità.
Quando una molecola solida viene posta in un solvente polare, può dissolversi se ha una sua polarità. Ciò si verifica perché le molecole del solido sono attratte dalle deboli cariche elettriche del solvente. Esempi di materiali polari includono sale e zucchero, entrambi i quali si dissolvono facilmente in acqua, il solvente polare più comune della Terra.
Un solvente polare normalmente non dissolve i materiali non polari o viceversa. Sale e zucchero non si dissolvono nella maggior parte dei solventi organici, perché non c’è carica elettrica per attirare le molecole. Il termine “simile preferisce simile” è spesso usato per indicare la preferenza dei materiali polari per i solventi polari e, allo stesso modo, per i materiali non polari. Ci sono alcune rare eccezioni a questa regola, perché i solventi non polari possono avere leggere cariche elettriche che possono imitare quelle polari.
Quando un solido viene posto in un solvente e si dissolve, le molecole solide vengono disperse o distribuite uniformemente nel solvente. Questa miscela disciolta rimarrà stabile finché rimane abbastanza solvente per circondare le molecole solide. La precipitazione, o la separazione del solido dalla miscela, può verificarsi se è presente più solido di quello che può essere disciolto. Queste soluzioni sono chiamate sature e le variazioni di temperatura possono causare la precipitazione di solidi dalla miscela disciolta.
Un solvente polare è spesso classificato dichiarando la sua costante dielettrica o indice di polarità. La costante dielettrica è una misura delle proprietà elettriche di un solvente in un campione rispetto a un condensatore vuoto, che trattiene il materiale mentre la corrente elettrica lo attraversa. L’indice polare è una misura relativa della capacità di un solvente di dissolvere vari materiali polari standard. In entrambi i test, la costante o l’indice misurato viene inserito in una tabella di solventi comuni, che può essere utilizzata per identificare i solventi per i processi chimici.
Un altro tipo di solvente, un tensioattivo, può essere utilizzato per creare miscele di materiali polari e non polari. I tensioattivi sono molecole polari e non polari a ciascuna estremità. Questi materiali creeranno legami molecolari dell’estremità polare con molecole simili e allo stesso modo con l’estremità non polare.
Un esempio di questo effetto è la crema per le mani. L’acqua e le creme idratanti oleose normalmente non si mescolano e, se agitate, alla fine si separano. L’aggiunta di un tensioattivo fa sì che i due materiali non solubili formino un’emulsione stabile. L’olio e l’acqua non si dissolvono, perché non sono solubili l’uno nell’altro, essendo polari e non polari. Un tensioattivo lega i due materiali e rimangono emulsioni stabili per lunghi periodi.