Conţinut
- Motivul principal al solubilității scăzute
- Legătura de hidrogen
- Ionizare
- Căldura crește solubilitatea
- Solubilitate crescută
Acidul benzoic, cu structură chimică C6H5COOH, este uniunea moleculei de benzen insolubile în apă (cu un atom de hidrogen liber), cu o grupare a acidului carboxilic (-COOH). Acest grup de acid carboxilic este cel care conferă acidului benzoic măsura solubilității în apă. Acest lucru are legătură cu „ionizarea”. Apa poate fi atașată la acidul benzoic prin legături de hidrogen. În plus, moleculele de apă se pot stabiliza odată cu formarea ionului „benzoat”.
Motivul principal al solubilității scăzute
Motivul principal pentru care acidul benzoic se dizolvă puțin în apă rece este acela că, chiar dacă grupul acidului carboxilic este polar, majoritatea moleculei de acid benzoic nu este polară (apa este polară). Numai grupul carboxilic este. În plus, nu există structuri interne de stabilizare care să favorizeze carboxilatul, -COO (-), de-a lungul carboxilatului, -COOH.
Legătura de hidrogen
Când nu se află în apă, două molecule de acid benzoic pot forma ceea ce se numește dimer. În acest exemplu, o moleculă de hidrogen atașată la a doua moleculă.
În prezența apei, deși cu ionizare scăzută, apa poate lega hidrogenul de acidul benzoic. Asa:
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO - H - OH2.
Astfel de specii legate de hidrogen pot atinge punctul de ionizare.
Ionizare
În plus față de legarea hidrogenului, poate apărea ionizarea completă dacă există vreun agent cauzal care să forțeze acest lucru. Bazele pot forța ionizarea, dar la un grad limitat de apă produce ionizare, conform ecuației reacției
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO (-) + H3O (+)
Ionizarea garantează solubilitatea în apă, deoarece apa este un solvent polar.
Căldura crește solubilitatea
Adăugarea căldurii mărește solubilitatea, deoarece o parte din energia crescută întinde suficient legăturile de hidrogen imediat ce are loc ionizarea. Ionii sunt, prin definiție, polari, astfel încât diferiții se dizolvă, indicând ionii care se vor dizolva apoi în apă.
Solubilitate crescută
În plus față de variațiile de temperatură, există și alte modalități de a crește sau de a reduce solubilitatea în apă a acidului benzoic. Adăugarea unui acid puternic reduce ionizarea prin efectul „ion comun”. Creșterea pH-ului crește ionizarea acidului benzoic, conducând probabil la reacție.