Solvant - Définition

Introduction

Un solvant (également nommé en suisse romande thinner pour les solvants puissant) est un liquide qui a la propriété de dissoudre et de diluer d'autres substances sans les modifier chimiquement et sans lui-même se modifier. L'eau est le solvant le plus courant.

Généralités

Le terme solvant organique se réfère aux solvants qui sont des composés organiques qui contiennent des atomes de carbone. Habituellement, les solvants ont une température de fusion faible et s'évaporent facilement. Les solvants permettent de dissoudre les réactifs et d'amener les réactifs à se toucher. Ils ne réagissent pas chimiquement avec le composé dissout : ils sont inertes. Les solvants peuvent aussi être utilisés pour extraire les composés solubles d'un mélange, l'exemple le plus commun étant l'infusion de thé dans de l'eau chaude. Les solvants sont souvent des liquides transparents avec une odeur caractéristique. La concentration d'une solution est la quantité de composé dissous dans un certain volume de solvant.

Pour les solutions liquides (phase uniforme liquide contenant plusieurs espèces chimiques), si l'une des espèces est très largement majoritaire (au moins un facteur 100), on l'appelle le « solvant ». C'est le cas de l'eau pour les solutions aqueuses (par exemple une solution aqueuse de sulfate de cuivre : l'eau est le solvant et les ions sulfate et cuivre(II) les solutés).

En règle générale, les atomes ou molécules de même nature s'assemblent pour former un liquide ou un solide (un cristal ou un solide amorphe). Dans le cas d'une solution, le solvant empêche les atomes ou molécules de s'assembler, il les disperse. Dans le cas de l'eau, cela se produit selon deux phénomènes :

• une diminution des interaction électriques (forces de Van der Waals) : l'eau a une permittivité électrique d'environ 80, ce qui signifie qu'elle divise les forces de Coulomb par quatre-vingt ;
• une solvatation (pour l'eau une hydratation) : si les molécules du solvant sont polaires, elles peuvent entourer les espèces dissoutes et former un « bouclier ».

Classification des solvants selon leur composition

Les solvants inorganiques : Ce sont des solvants ne contenant pas de carbone. L'eau, les solutions aqueuses contenant des additives (tensioactifs, solution tampon...) et l'acide sulfurique concentré sont les solvants inorganiques les plus connus.

Les solvants organiques: Ce sont des solvants contenant du carbone. Ils sont classés en trois familles :

• • Les solvants hydrocarbures :
    • Les hydrocarbures aliphatiques : alcanes, alcènes
    • Les hydrocarbures aromatiques : benzène (on utilise plutôt le toluène à la place aujourd'hui), toluène, xylène

• • Les solvants oxygénés :
    • Les alcools : éthanol, méthanol
    • Les cétones : acétone
    • Les acides : acide acétique
    • Les esters : acétate d'éthyle
    • Les éthers : éther... mais aussi les éthers de glycol
    • Les autres solvants oxygénés : DMF, DMSO et HMPT

• • Les solvants halogénés :

Les hydrocarbures halogénés (fluorés, chlorés, bromés ou iodés) : perchloroéthylène, trichloréthylène, dichlorométhane, chloroforme, tétrachlorométhane (nocifs pour la couche d'ozone).

Classification des solvants selon leur structure moléculaire

• Les solvants protiques polaires (également appelés solvants protogènes) : possédant un ou plusieurs atomes d'hydrogène susceptibles de former des liaisons hydrogènes. Par exemple, l'eau, le méthanol, l'éthanol, etc.

• Les solvants aprotiques polaires : possédant un moment dipolaire non nul et dénué d'atomes d'hydrogènes susceptibles de former des liaisons hydrogènes. Par exemple, l'acétonitrile (CH₃CN), le diméthylesulfoxyde (DMSO, (CH₃)₂SO), le tétrahydrofurane (THF, C₄H₈O), etc.

• Les solvants aprotiques apolaires : possédant un moment dipolaire permanent nul. Par exemple, le benzène, les hydrocarbures: alcanes ramifiés ou linéaires, alcanes cycliques, alcènes , etc.