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Líquido iónico prótico

El oleato de monoetanolamina es un líquido iónico prótico típico.

Un líquido iónico prótico es un líquido iónico que se forma a través de la transferencia de protones de un ácido de Brønsted a una base de Brønsted . [1] A diferencia de muchos otros tipos de líquidos iónicos, que se forman a través de una serie de pasos de síntesis, [2] los líquidos iónicos próticos son más fáciles de crear porque el ácido y la base simplemente deben mezclarse. [1]

Propiedades

Debido a que la reacción de transferencia de protones es reversible, el equilibrio entre los reactivos y los productos iónicos puede cambiar según las condiciones. Este equilibrio afecta significativamente las propiedades de los líquidos iónicos próticos, ya que algunas especies ácidas y básicas neutras generalmente están presentes en la solución.

Muchos líquidos iónicos próticos tienen una presión de vapor no despreciable , [1] aunque los líquidos iónicos tradicionales a menudo se promocionan por sus bajas presiones de vapor. [3] [4] Algunos líquidos iónicos próticos son destilables. [1] [5] [6] Además, durante la destilación, los líquidos iónicos próticos exhiben lo que parece ser un azeótropo reactivo . [7] [8] [6] En otras palabras, inicialmente solo se vaporiza el ácido o la base, pero en una composición específica, tanto el ácido como la base comienzan a vaporizarse y la composición del vapor y el líquido es la misma. Esta composición depende del anión y el catión y contiene más ácido que base. [7] Sin embargo, cuando se mezcla con agua, el comportamiento de vaporización es diferente y ya no se produce un azeótropo en esa misma composición. [9]

La densidad de una mezcla de líquido iónico prótico también parece ser mayor para la composición en la que se forma el azeótropo. Es decir, si hay algún exceso de ácido en la mezcla, la densidad aumenta. [10]

Referencias

  1. ^ abcd Greaves, Tamar L.; Drummond, Calum J. (1 de enero de 2008). "Líquidos iónicos próticos: propiedades y aplicaciones". Chemical Reviews . 108 (1): 206–237. doi :10.1021/cr068040u. ISSN  0009-2665. PMID  18095716.
  2. ^ Ratti, Rajni (29 de octubre de 2014). "Líquidos iónicos: síntesis y aplicaciones en catálisis". Avances en química . 2014 : 1–16. doi : 10.1155/2014/729842 .
  3. ^ Rogers, Robin D.; Seddon, Kenneth R. (31 de octubre de 2003). "Líquidos iónicos: ¿disolventes del futuro?". Science . 302 (5646): 792–793. doi :10.1126/science.1090313. ISSN  0036-8075. PMID  14593156. S2CID  94376105.
  4. ^ Earle, Martyn J.; Esperança, José MSS; Gilea, Manuela A.; Canongia Lopes, José N.; Rebelo, Luis PN; Magee, José W.; Seddon, Kenneth R.; Widegren, Jason A. (febrero de 2006). "La destilación y volatilidad de líquidos iónicos". Naturaleza . 439 (7078): 831–834. Código Bib :2006Natur.439..831E. doi : 10.1038/naturaleza04451. ISSN  1476-4687. PMID  16482154. S2CID  4357175.
  5. ^ Parviainen, Arno; Rey, Alistair WT; Mutikainen, Ilpo; Hummel, Michael; Selg, Christoph; Hauru, Lauri KJ; Sixta, Herbert; Kilpeläinen, Ilkka (1 de noviembre de 2013). "Predicción de las capacidades de solvatación de celulosa de líquidos iónicos conjugados ácido-base". ChemSusChem . 6 (11): 2161–2169. doi :10.1002/cssc.201300143. ISSN  1864-5631. PMID  24106149.
  6. ^ ab Ahmad, Waqar; Ostonen, Alexandr; Jakobsson, Kaj; Uusi-Kyyny, Petri; Alopaeus, Ville; Hyväkkö, Uula; King, Alistair WT (1 de octubre de 2016). "Viabilidad de la separación térmica en el reciclaje del líquido iónico destilable [DBNH][OAc] en la producción de fibra de celulosa". Investigación y diseño en ingeniería química . 114 : 287–298. doi :10.1016/j.cherd.2016.08.032. ISSN  0263-8762.
  7. ^ ab Ribeiro, Filipe MS; Lima, Carlos FRAC; Silva, Artur MS; Santos, Luís MNBF (18 de septiembre de 2018). "Evidencia experimental de formación de azeótropos a partir de líquidos iónicos próticos". ChemPhysChem . 19 (18): 2364–2369. doi :10.1002/cphc.201800335. ISSN  1439-4235. PMID  29799151. S2CID  44127885.
  8. ^ Lopes, José N. Canongia; Rebelo, Luís Paulo N. (9 de febrero de 2010). "Líquidos iónicos y azeótropos reactivos: la continuidad de las clases aprótica y prótica". Química Física Química . 12 (8): 1948–1952. Bibcode :2010PCCP...12.1948L. doi :10.1039/B922524M. ISSN  1463-9084. PMID  20145863.
  9. ^ Baird, Zacarías Steven; Uusi-Kyyny, Petri; Witos, Joanna; Rantamäki, Antti H.; Sixta, Herbert; Wiedmer, Susanne K.; Alopaeus, Ville (14 de mayo de 2020). "Equilibrio vapor-líquido del líquido iónico acetato de 7-metil-1,5,7-triazabiciclo [4.4.0] dec-5-enio y sus mezclas con agua". Revista de datos de ingeniería y química . 65 (5): 2405–2421. doi : 10.1021/acs.jced.9b01039 . ISSN  0021-9568.
  10. ^ Baird, Zachariah Steven; Uusi-Kyyny, Petri; Dahlberg, Artur; Cederkrantz, Daniel; Alopaeus, Ville (1 de octubre de 2020). "Densidades, viscosidades y conductividades térmicas del líquido iónico acetato de 7-metil-1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-enio y sus mezclas con agua". Revista internacional de termofísica . 41 (12): 160. Código Bibliográfico :2020IJT....41..160B. doi : 10.1007/s10765-020-02742-4 . ISSN  1572-9567.