벤젠 (C6H6)은 원유에서 발견되는 탄화수소이며 가솔린의 주요 구성 요소입니다. 합성 섬유, 세제 및 심지어 약물을 만드는 데 사용됩니다. 수 불용성 벤젠 분자를 카르복시산 기 (-COOH)와 결합하여 벤젠에서 벤조산, 화학 구조 C6H5COOH를 유도 할 수 있습니다. 이것은 향료와 향수에 사용되는 수용성의 기분 좋은 향이 나는 백색 분말을 생산합니다. 벤조산의 형성은 "이온화 가능성"과 관련이 있습니다. 물은 수소 결합에 의해 벤조산에 부착 될 수 있습니다. 그 외에도 물 분자는 "benozate"이온의 형성을 안정화시킬 수 있습니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
벤조산은 분자의 대부분이 비극성이기 때문에 실온의 물에 대한 용해도가 낮습니다. 더 높은 온도에서는 용해도가 증가합니다.
낮은 용해도의 주요 이유
벤조산이 냉수에 약간만 용해되는 주된 이유는 카르복시산 그룹이 극성이지만 벤조산 분자의 대부분이 비극성 (물은 극성 임)이기 때문입니다. 극성 인 것은 카르복실기뿐입니다. 또한, 카르 복실 산 -COOH보다 카르 복실 레이트 -COO (-)를 선호하는 내부 안정화 구조가 없습니다.
수소 결합
물이 없을 때 두 분자의 벤조산이 이량 체를 형성 할 수 있습니다. 이 경우 한 분자가 두 번째 분자에 수소 결합합니다.
물이있을 때 이온화가 부족하더라도 물은 벤조산에 수소 결합을 할 수 있습니다. 그러므로:
C6H5COOH + H2O → C6H5COO--H--OH2.
이러한 수소 결합 종은 이온화 지점까지 갈 수 있습니다.
이온화
수소 결합 형성을 넘어서이를 강제하는 원인이되는 요인이 있으면 완전 이온화가 발생할 수 있습니다. 염기는 이온화를 강제 할 수 있지만, 다음 반응 방정식에 따라 물은 제한된 정도로 이온화를 생성합니다.
C6H5COOH + H2O → C6H5COO (-) + H3O (+)
이온화는 물이 극성 용매이기 때문에 수용성을 보장합니다.
열은 용해도를 증가시킵니다
열을 추가하면 증가 된 에너지 중 일부가 수소 결합이 충분히 길어져 이온화가 발생하기 때문에 용해도가 크게 증가합니다. 이온은 정의상 극성이므로 일반적으로 용해되는 것과 같은 일반적인 사실은 이온이 물에 용해 될 것임을 나타냅니다.
용해도 증가
온도 변화 외에도 벤조산의 수용성을 높이거나 낮추는 다른 방법이 있습니다. 강산을 첨가하면 "공통 이온"효과를 통해 이온화가 감소합니다. pH를 높이면 벤조산의 이온화가 증가하여 반응을 일으킬 수 있습니다.
벤조산 및 기타 용매
물에 대한 용해성은 낮지 만 벤조산은 다른 용매에 용해됩니다. 일반적인 용매에 대한 더 높은 예상 용해도 수치에는 헥산의 경우 3.85M, 에틸 아세테이트의 경우 9.74M이 포함됩니다.