2. Comment fonctionne un solvant ?
La mise en solution d'un composé résulte d'un ensemble complexe d'interactions entre molécules de solvant et molécules (ou ions) en solution : c'est la solvatation.
Les interactions électrostatiques sont assimilables à des interactions ion-dipôle (avec un soluté ionique) ou dipôle-dipôle (avec un soluté moléculaire, caractérisé par son moment dipolaire).
Par ailleurs, un solvant est un diélectrique, dont la constante diélectrique ε fixe le pouvoir de dissociation des espèces ionisées ; celles-ci sont dissociées (ε grand) ou sous forme de paires d'ions (ε petit).
Les interactions spécifiques sont liées à la nature chimique du solvant. Ce sont de véritables liaisons chimiques entre soluté et solvant. Les liaisons hydrogène sont spécifiques des solvants protiques (susceptibles d'échanger des ions H+), comme l'eau, les alcools, les acides carboxyliques, les amides. Elles constituent des liaisons d'énergie relativement faible, entre l'hydrogène du solvant et un atome du soluté donneur de doublet électronique ou entre les molécules du solvant (qui est dit alors associé).
Plus fréquentes que les liaisons hydrogène, les liaisons de caractère donneur-accepteur du doublet électronique (réactions « acide-base », au sens de Lewis) sont mises en œuvre entre solvants donneurs (comme le diméthylsulfoxyde, les alcools, l'eau) et solutés accepteurs ou entre solvants accepteurs (acides carboxyliques, eau, etc.) et solutés donneurs. C'est cet ensemble de propriétés qui gouverne la miscibilité des solvants entre eux et leur aptitude à dissoudre des composés moléculaires ou ioniques.
La mise en solution fait également intervenir la réactivité chimique du solvant lui-même : c'est le phénomène de solvolyse, particulièrement important lorsque le solvant peut se dissocier selon un équilibre d'autodissociation.
Un solvant protique, symbolisé par HS, se dissocie légèrement suivant l'équilibre de solvolyse :
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