बेंजोइक एसिड पानी में थोड़ा घुलनशील क्यों है?

बेंजीन, C6H6, कच्चे तेल में पाया जाने वाला एक हाइड्रोकार्बन है, और गैसोलीन का एक प्रमुख घटक है। इसका उपयोग सिंथेटिक फाइबर, डिटर्जेंट और यहां तक ​​कि दवाएं बनाने के लिए किया जाता है। आप एक कार्बोक्जिलिक एसिड समूह, (-COOH) के साथ पानी के अघुलनशील बेंजीन अणु को एकजुट करके बेंजीन से बेंजोइक एसिड, रासायनिक संरचना C6H5COOH प्राप्त कर सकते हैं। यह एक पानी में घुलनशील, सुखद-महक वाला सफेद पाउडर पैदा करता है जिसका उपयोग स्वाद और इत्र के लिए किया जाता है। बेंजोइक एसिड का निर्माण "आयनिजेबिलिटी" से संबंधित है। पानी हाइड्रोजन बंध द्वारा बेंजोइक एसिड से जुड़ सकता है। इसके अलावा, पानी के अणु "बेनोजेट" आयन के गठन को स्थिर कर सकते हैं।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

कमरे के तापमान के पानी में बेंजोइक एसिड की घुलनशीलता कम होती है क्योंकि अणु का थोक गैर-ध्रुवीय होता है। उच्च तापमान पर, घुलनशीलता बढ़ जाती है।

बेंजोइक एसिड ठंडे पानी में केवल थोड़ा ही घुलने का प्राथमिक कारण यह है कि, भले ही कार्बोक्जिलिक एसिड समूह ध्रुवीय है, बेंजोइक एसिड अणु का थोक गैर-ध्रुवीय है (पानी ध्रुवीय है)। यह केवल कार्बोक्जिलिक समूह है जो ध्रुवीय है। इसके अलावा, कोई आंतरिक स्थिरीकरण संरचना नहीं है जो कार्बोक्जिलेट, -सीओओ (-), कार्बोक्जिलिक एसिड, -सीओओएच के पक्ष में है।

जब पानी की उपस्थिति में नहीं होता है, तो बेंजोइक एसिड के दो अणु बन सकते हैं जिसे डिमर कहा जाता है। इस उदाहरण में, एक अणु हाइड्रोजन-बंध दूसरे अणु से।

पानी की उपस्थिति में, हालांकि आयनीकरण की कमी, पानी बेंजोइक एसिड के लिए हाइड्रोजन बांड कर सकता है। इस प्रकार:

C6H5COOH + H2O → C6H5COO--H--OH2।

ऐसी हाइड्रोजन-बंधी प्रजाति आयनीकरण के बिंदु तक जा सकती है।

हाइड्रोजन बांड गठन से परे, पूर्ण आयनीकरण हो सकता है यदि इसे मजबूर करने के लिए कोई प्रेरक एजेंट हो। निम्नलिखित प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार, क्षार आयनीकरण को बाध्य कर सकते हैं, लेकिन एक सीमित डिग्री तक पानी आयनीकरण पैदा करता है:

C6H5COOH + H2O → C6H5COO(-) + H3O(+)

आयनीकरण पानी में घुलनशीलता की गारंटी देता है, क्योंकि पानी एक ध्रुवीय विलायक है।

गर्मी जोड़ने से घुलनशीलता बहुत बढ़ जाती है क्योंकि कुछ बढ़ी हुई ऊर्जा हाइड्रोजन-बॉन्ड को पर्याप्त रूप से लंबा कर देती है, जिससे आयनीकरण होता है। आयन परिभाषा के अनुसार ध्रुवीय होते हैं, इसलिए सामान्य सत्यवाद, जैसे घुलता है, इंगित करता है कि आयन तब पानी में घुल जाएंगे।

तापमान परिवर्तन के अलावा, बेंजोइक एसिड की जल-घुलनशीलता को बढ़ाने या घटाने के अन्य तरीके भी हैं। एक मजबूत एसिड के अलावा "आम आयन" प्रभाव के माध्यम से आयनीकरण कम हो जाता है। पीएच बढ़ने से बेंजोइक एसिड का आयनीकरण बढ़ जाता है, जिससे शायद प्रतिक्रिया होती है।

हालांकि पानी में इसकी घुलनशीलता कम है, बेंजोइक एसिड अन्य सॉल्वैंट्स में घुलनशील है। सामान्य सॉल्वैंट्स के लिए उच्च अनुमानित घुलनशीलता के कुछ आंकड़ों में हेक्सेन के लिए 3.85M और एथिल एसीटेट के लिए 9.74M शामिल हैं।