რატომ არის ბენზოინის მჟავა ოდნავ ხსნადი წყალში?

ბენზინი, C6H6, არის ნახშირწყალბადები, რომელიც გვხვდება ნედლ ზეთში და ბენზინის ძირითადი კომპონენტია. მას იყენებენ სინთეზური ბოჭკოების, სარეცხი და კიდევ წამლების დასამზადებლად. ბენზოინის მჟავას, ქიმიური სტრუქტურის C6H5COOH, მიღება შეგიძლიათ ბენზოლისგან წყალში უხსნადი ბენზოლის მოლეკულის კარბოქსილის მჟავას ჯგუფთან შეერთების გზით, (-COOH). ამით წარმოიქმნება წყალში ხსნადი, სასიამოვნო სურნელის მქონე თეთრი ფხვნილი, რომელიც გამოიყენება არომატიზატორებისა და სუნამოების მისაღებად. ბენზოინის მჟავას წარმოქმნა უკავშირდება "ionizability" - ს. წყალს შეუძლია წყალბადის შეერთებით დაერთოს ბენზოინის მჟავას. ამის მიღმა წყლის მოლეკულებს შეუძლიათ სტაბილიზირონ "ბენოზატის" იონის წარმოქმნა.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ბენზოინის მჟავას აქვს დაბალი ხსნადობა ოთახის ტემპერატურულ წყალში, რადგან მოლეკულის ძირითადი ნაწილი არაპოლარულია. მაღალ ტემპერატურაზე ხსნადობა იზრდება.

ძირითადი მიზეზი, რომ ბენზოინის მჟავა ოდნავ იშლება ცივ წყალში არის ის, რომ მიუხედავად იმისა, რომ კარბოქსილის მჟავას ჯგუფი პოლარულია, ბენზოინის მჟავას მოლეკულის დიდი ნაწილი არაპოლარულია (წყალი პოლარულია). მხოლოდ კარბოქსილის ჯგუფია პოლარული. გარდა ამისა, არ არსებობს შიდა სტაბილიზაციის სტრუქტურები, რომლებიც უპირატესობას ანიჭებს კარბოქსილატს, -COO (-), ვიდრე კარბოქსილის მჟავას, -COOH.

როდესაც წყალი არ არის, ბენზოინის მჟავას ორი მოლეკულა შეიძლება წარმოქმნას, რასაც დიმერი ეწოდება. ამ შემთხვევაში, ერთი მოლეკულა წყალბადის კავშირშია მეორე მოლეკულასთან.

წყლის არსებობის შემთხვევაში, თუმცა იონიზაციის ნაკლებობაა, წყალს შეუძლია წყალბადის შეერთება ბენზოინის მჟავასთან. ამრიგად:

C6H5COOH + H2O → C6H5COO - H - OH2.

წყალბადთან დაკავშირებული ასეთი სახეობა შეიძლება იონიზაციის წერტილამდე მივიდეს.

წყალბადის ბმის ფორმირების მიღმა, სრული იონიზაცია შეიძლება მოხდეს, თუ არსებობს რაიმე გამომწვევი აგენტი, რომელიც ამას აიძულებს. ბაზებს შეუძლიათ აიონიზაცია აიძულონ, მაგრამ შეზღუდული ხარისხით წყალი აწარმოებს იონიზაციას, შემდეგი რეაქციის განტოლების შესაბამისად:

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

იონიზაცია უზრუნველყოფს წყლის ხსნადობას, რადგან წყალი პოლარული გამხსნელია.

სითბოს დამატება მნიშვნელოვნად ზრდის ხსნადობას, რადგან გაზრდილი ენერგიის ნაწილი საკმარისად აგრძელებს წყალბადის კავშირებს, ასე რომ ხდება იონიზაცია. იონები განმარტებით, პოლარულია, ამიტომ ზოგადი ტრუიზმი, ისევე როგორც იხსნება, მიუთითებს იონების გახსნაზე წყალში.

ტემპერატურის ცვლილებების გარდა, არსებობს ბენზოინის მჟავის წყალში ხსნადობის გაზრდის ან შემცირების სხვა გზები. ძლიერი მჟავის დამატება ამცირებს იონიზაციას "საერთო იონის" ეფექტის საშუალებით. PH– ის მომატება ზრდის ბენზოინის მჟავას იონიზაციას, რაც შეიძლება გამოიწვიოს რეაქცია.

მიუხედავად იმისა, რომ წყალში მისი ხსნადობა დაბალია, ბენზოინის მჟავა იხსნება სხვა გამხსნელებში. ზოგად გამხსნელებში ხსნადობის ზოგიერთ უფრო მაღალ პროგნოზულ ფიგურაშია 3,85 მ ჰექსანის და 9,74 მ ეთილის აცეტატისთვის.