Benseen, C6H6, on toornafta sisaldav süsivesinik ja bensiini põhikomponent. Seda kasutatakse sünteetiliste kiudude, detergentide ja isegi ravimite valmistamiseks. Bensoehappe keemilise struktuuriga C6H5COOH saate tuletada benseenist, ühendades vees lahustumatu benseeni molekuli karboksüülhappe rühmaga (-COOH). Nii saadakse vees lahustuv, meeldiva lõhnaga valge pulber, mida kasutatakse maitseainete ja parfüümide valmistamiseks. Bensoehappe moodustumine on seotud ioniseeritavusega. Vesi võib bensoehappe külge kinnituda vesiniksideme abil. Peale selle võivad veemolekulid stabiliseerida “benosaadi” iooni moodustumist.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Bensoehappel on toatemperatuuril vees vähe lahustuvust, kuna suurem osa molekulist on mittepolaarne. Kõrgemal temperatuuril lahustuvus suureneb.
Peamine vähese lahustuvuse põhjus
Peamine põhjus, miks bensoehape lahustub külmas vees vaid veidi, on see, et kuigi karboksüülhappe rühm on polaarne, on suurem osa bensoehappe molekulist mittepolaarne (vesi on polaarne). Polaarne on ainult karboksüülrühm. Lisaks puuduvad sisemised stabiliseerivad struktuurid, mis eelistaksid karboksülaati, -COO (-), võrreldes karboksüülhappega, -COOH.
Vesiniku sidumine
Kui seda pole vee juuresolekul, võivad kaks bensoehappe molekuli moodustada nn dimeeri. Sel juhul seob üks molekul vesinikku teise molekuliga.
Vee juuresolekul võib vesi küll ioniseerimata olla vesiniksidemega bensoehappega. Seega:
C6H5COOH + H2O → C6H5COO-H-OH2.
Selline vesinikuga seotud liik võib minna ionisatsioonini.
Ioniseerimine
Lisaks vesiniksideme moodustumisele võib täielik ionisatsioon toimuda, kui selle sundimiseks on mõni põhjustav aine. Alused võivad sundida ioniseerimist, kuid piiratud määral tekitab vesi ioniseerimist vastavalt järgmisele reaktsioonivõrrandile:
C6H5COOH + H2O → C6H5COO (-) + H3O (+)
Ioniseerimine tagab vees lahustuvuse, kuna vesi on polaarne lahusti.
Kuumus suurendab lahustuvust
Soojuse lisamine suurendab oluliselt lahustuvust, kuna osa suurenenud energiast pikendab vesiniksidemeid piisavalt, nii et toimub ionisatsioon. Ioonid on definitsiooni järgi polaarsed, nii et üldine tõekspidamine, nagu lahustub nagu, näitab, et ioonid lahustuvad seejärel vees.
Lahustuvuse suurendamine
Lisaks temperatuurimuutustele on bensoehappe vees lahustuvuse suurendamiseks või vähendamiseks ka muid võimalusi. Tugeva happe lisamine vähendab ioniseerimist „tavalise iooni“ efekti kaudu. PH suurendamine suurendab bensoehappe ioniseerimist, mis võib viia reaktsioonini.
Bensoehape ja muud lahustid
Ehkki selle lahustuvus vees on madal, lahustub bensoehape teistes lahustites. Mõned tavaliste lahustite prognoositud kõrgemad lahustuvusnäitajad hõlmavad 3,85 M heksaani ja 9,74 M etüülatsetaadi korral.
