Hvorfor er benzosyre lite oppløselig i vann?

Benzen - C6H6 - er et hydrokarbon som finnes i råolje, og det er en viktig komponent i bensin. Den brukes til å lage syntetiske fibre, vaskemidler og til og med narkotika. Benzosyre, kjemisk struktur C6H5COOH, kan være avledet fra benzen ved å forene av det vannuoppløselige benzen molekyl med en karboksylsyregruppe, (-COOH). Dette gir en vannoppløselig, behagelig luktende hvitt pulver som brukes for smaksstoffer og parfyme. Dannelsen av benzosyre har å gjøre med "ionizability." Vann kan feste til benzosyre ved hydrogenbinding. Utover det kan vannmolekylene stabilisere dannelsen av "benozate" ion.

Hovedgrunnen for lav oppløselighet

Den primære grunnen benzosyre oppløses bare litt i kaldt vann, er at, selv om karboksylsyregruppen er polare, hoveddelen av benzosyre-molekylet er ikke-polart (vann er polar). Det er bare den karboksyl-gruppe som er polar. I tillegg er det ingen interne stabiliserende strukturer som favoriserer karboksylat, -COO (-), over karboksylsyre, -COOH.

hydrogen Bonding

Når den ikke er i nærvær av vann, kan to molekyler av benzosyre danne det som kalles en dimer. I dette tilfellet, en molekyl hydrogenbindinger til det andre molekylet.

I nærvær av vann, selv om mindre ionisering, vann kan hydrogenbinding til benzosyre. Slik

C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO - H - OH2.

Slike en hydrogenbundne arter kan gå til det punktet av ionisering.

ionisering

Utover hydrogenbindingsdannelse, kan fullt ionisering skje dersom det er noen utløsende agent for å tvinge dette. Baser kan tvinge ionisering, men i begrenset grad vann frembringer ionisering, i henhold til reaksjonsligningen

C6H5COOH + H2O --- & gt; C6H5COO (-) + H3O (+)

Ionisering garanterer vann-oppløselighet, da vann er et polart løsningsmiddel.

Varme Øker Løselighet

Tilførsel av varme i stor grad øker oppløseligheten fordi noen av de økt energi i tilstrekkelig grad forlenger den hydrogenbindinger, slik at ionisering finner sted. Ioner er per definisjon polar, så den generelle selvinnlysende, som går i oppløsning som indikerer ioner vil da oppløses i vann.

økende Løselighet

I tillegg til temperaturendringer, er det andre måter for å øke eller redusere den vann-oppløselighet av benzosyre. Tilsetningen av en sterk syre senker ionisering gjennom "felles ion" effekt. Økning av pH øker ionisering av benzosyre, kanskje fører til reaksjon.