왜 벤조산이 물에 약간 용해됩니까?

콘텐츠

• TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
• 낮은 용해도의 주요 이유
• 수소 결합
• 이온화
• 열은 용해도를 증가시킵니다
• 용해도 증가
• 벤조산 및 기타 용매

벤젠, C6H6은 원유에서 발견되는 탄화수소이며 가솔린의 주요 성분입니다. 합성 섬유, 세제 및 약물을 만드는 데 사용됩니다. 수 불용성 벤젠 분자와 카르 복실 산 기 (-COOH)를 결합하여 벤젠으로부터 벤조산, 화학 구조 C6H5COOH를 유도 할 수 있습니다. 이것은 향료 및 향료에 사용되는 수용성의 유쾌한 냄새가 나는 백색 분말을 생성한다. 벤조산의 형성은 "이온 화성"과 관련이있다. 물은 수소 결합에 의해 벤조산에 부착 될 수있다. 그 외에도 물 분자는 "베노 자이 트"이온의 형성을 안정화시킬 수 있습니다.

TL; DR (너무 길고 읽지 않음)

벤조산은 분자의 대부분이 비극성이므로 실온의 물에 대한 용해도가 낮다. 고온에서는 용해도가 증가합니다.

낮은 용해도의 주요 이유

벤조산이 냉수에서 약간만 용해되는 주된 이유는 카르 복실 산기가 극성이더라도 벤조산 분자의 대부분이 비극성 (물은 극성 임)이기 때문이다. 극성 인 것은 카르 복실 산기뿐입니다. 또한, 카르 복실 산 -COOH보다 카르 복실 레이트 -COO (-)를 선호하는 내부 안정화 구조가 없다.

수소 결합

물이 존재하지 않을 때, 2 개의 벤조산 분자가 이량 체를 형성 할 수있다. 이 경우, 하나의 분자가 두 번째 분자에 수소 결합합니다.

물의 존재 하에서, 이온화는 없지만 물은 벤조산에 수소 결합 할 수있다. 그러므로:

C6H5COOH + H2O → C6H5COO--H--OH2.

이러한 수소 결합 종은 이온화 지점으로 갈 수있다.

이온화

수소 결합 형성을 넘어서, 이것을 강제하는 원인이있는 경우 완전 이온화가 발생할 수 있습니다. 염기는 이온화를 강제 할 수 있지만 다음 반응식에 따라 물이 제한된 정도로 이온화됩니다.

C6H5COOH + H2O → C6H5COO (-) + H3O (+)

물은 극성 용매이기 때문에 이온화는 수용성을 보장합니다.

열은 용해도를 증가시킵니다

증가 된 에너지 중 일부는 수소 결합을 충분히 연장시켜 이온화가 일어나므로 열을 가하면 용해도가 크게 증가합니다. 이온은 정의상 극성이므로 일반적인 용해는 유사하게 용해되어 물에 용해됩니다.

용해도 증가

온도 변화 외에도 벤조산의 수용성을 높이거나 낮추는 다른 방법이 있습니다. 강산의 첨가는 "공통 이온"효과를 통한 이온화를 감소시킨다. pH를 높이면 벤조산의 이온화가 증가하여 반응이 일어날 수 있습니다.

벤조산 및 기타 용매

물에 대한 용해도는 낮지 만, 벤조산은 다른 용매에 용해된다. 일반적인 용매에 대한 더 높은 예측 용해도 수치는 헥산의 경우 3.85M, 에틸 아세테이트의 경우 9.74M입니다.