Содержание
- Основная причина низкой растворимости
- Водородная связь
- Ионизация
- Тепло увеличивает растворимость
- Повышенная растворимость
Бензойная кислота химической структуры C6H5COOH представляет собой объединение нерастворимой в воде молекулы бензола (с свободным атомом водорода) с группой карбоновой кислоты (-COOH). Именно эта группа карбоновых кислот определяет растворимость бензойной кислоты в воде. Это связано с «ионизацией». Вода может быть присоединена к бензойной кислоте водородными связями. Кроме того, молекулы воды могут стабилизироваться с образованием «бензоатного» иона.
Основная причина низкой растворимости
Основная причина того, что бензойная кислота мало растворяется в холодной воде, заключается в том, что, хотя группа карбоновой кислоты полярна, большая часть молекулы бензойной кислоты неполярна (вода полярна). Только карбоксильная группа. Кроме того, отсутствуют внутренние стабилизирующие структуры, которые благоприятствуют карбоксилату, -COO (-), вдоль карбоксилата, -COOH.
Водородная связь
В отсутствие воды две молекулы бензойной кислоты могут образовывать так называемый димер. В этом примере молекула водорода присоединена ко второй молекуле.
В присутствии воды, хотя и при низкой ионизации, вода может связывать водород с бензойной кислотой. Как это:
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO - H - OH2.
Такие частицы с водородными связями могут достигать точки ионизации.
Ионизация
В дополнение к водородным связям может произойти полная ионизация, если есть какой-либо возбудитель, вызывающий это. Основания могут вызывать ионизацию, но при ограниченной степени воды они вызывают ионизацию в соответствии с уравнением реакции
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO (-) + H3O (+)
Ионизация гарантирует растворимость в воде, поскольку вода является полярным растворителем.
Тепло увеличивает растворимость
Добавление тепла увеличивает растворимость, поскольку часть увеличенной энергии в достаточной степени растягивает водородные связи, как только происходит ионизация. Ионы, по определению, полярны, поэтому разные из них растворяются, указывая на ионы, которые затем растворятся в воде.
Повышенная растворимость
Помимо температурных изменений, есть и другие способы увеличения или уменьшения растворимости бензойной кислоты в воде. Добавление сильной кислоты снижает ионизацию за счет эффекта «обычного иона». Повышение pH увеличивает ионизацию бензойной кислоты, что, возможно, приводит к реакции.