Чому бензойна кислота погано розчиняється у воді?

Автор: Sharon Miller
Дата Створення: 20 Січень 2021
Дата Оновлення: 26 Квітень 2024
Anonim
pH-метр работает нестабильно, показания "скачут", прибор не стабилизируется. Почему и что делать?
Відеоролик: pH-метр работает нестабильно, показания "скачут", прибор не стабилизируется. Почему и что делать?

Зміст

Бензойна кислота, хімічна структура C6H5COOH, є об'єднанням нерозчинної у воді молекули бензолу (з вільним атомом водню) з групою карбонової кислоти (-COOH). Саме ця група карбонової кислоти дає бензойній кислоті міру розчинності у воді. Це пов’язано з «іонізацією». Вода може приєднуватися до бензойної кислоти за допомогою водневих зв’язків. Крім того, молекули води можуть стабілізуватися з утворенням іона "бензоат".

Основна причина низької розчинності

Основна причина того, що бензойна кислота лише трохи розчиняється в холодній воді, полягає в тому, що, хоча група карбонової кислоти є полярною, більша частина молекули бензойної кислоти не є полярною (вода є полярною). Тільки карбонова група є. Крім того, немає внутрішніх стабілізаційних структур, які сприяють карбоксилату, -COO (-), уздовж карбоксилата, -COOH.


Водневий зв’язок

Коли присутність води відсутня, дві молекули бензойної кислоти можуть утворювати так званий димер. У цьому прикладі молекула водню приєднана до другої молекули.

У присутності води, хоча і при низькій іонізації, вода може зв’язувати водень з бензойною кислотою. Подобається це:

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

Такі зв’язані воднем види можуть досягати точки іонізації.

Іонізація

На додаток до водневого зв’язку може відбутися повна іонізація, якщо є якийсь збудник, який змушує це діяти. Основи можуть змусити іонізацію, але за обмеженого ступеня води вона виробляє іонізацію, згідно з рівнянням реакції

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

Іонізація гарантує розчинність у воді, оскільки вода є полярним розчинником.

Тепло підвищує розчинність

Додавання тепла збільшує розчинність, оскільки частина збільшеної енергії достатньо розтягує водневі зв’язки, як тільки відбувається іонізація. За визначенням іони є полярними, тому різні розчиняються, вказуючи на іони, які потім розчиняться у воді.


Підвищена розчинність

Окрім коливань температури, існують і інші способи збільшення або зменшення розчинності у воді бензойної кислоти. Додавання сильної кислоти зменшує іонізацію завдяки ефекту "загальних іонів". Збільшення рН збільшує іонізацію бензойної кислоти, можливо, приводячи до реакції.