Perché è l'acido benzoico leggermente solubile in acqua?

Benzene - C6H6 - è un idrocarburo trova nel petrolio greggio, ed è una componente importante della benzina. E 'usato per fare fibre sintetiche, detersivi e perfino farmaci. L'acido benzoico, struttura chimica C6H5COOH, può essere derivato da benzene unendo della molecola di benzene insolubile in acqua con un gruppo di acido carbossilico, (-COOH). Questo produce una polvere bianca gradevole odore idrosolubile che viene utilizzato per aromi e profumi. La formazione di acido benzoico ha a che fare con "ionizability." Acqua può collegare ad acido benzoico ai legami idrogeno. Oltre a ciò, le molecole di acqua possono stabilizzare la formazione dello ione "benozate".

Ragione principale per la bassa solubilità

Il motivo principale di acido benzoico dissolve solo leggermente in acqua fredda è che, anche se il gruppo carbossilico è polare, la massa della molecola di acido benzoico è non polare (acqua è polare). È solo il gruppo carbossilico che è polare. Inoltre, non esistono strutture interne stabilizzanti che favoriscono carbossilato, -COO (-), ad acido carbossilico, -COOH.

Legame idrogeno

Quando non è in presenza di acqua, due molecole di acido benzoico possono formare quello che viene chiamato un dimero. In questo esempio, una molecola di idrogeno legami alla seconda molecola.

In presenza di acqua, anche se breve di ionizzazione, acqua può legame idrogeno in acido benzoico. così

C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO - H - OH2.

Un tale specie legante idrogeno possono andare fino al punto di ionizzazione.

Ionizzazione

Al di là di formazione del legame idrogeno, pieno di ionizzazione può avvenire se c'è qualche agente causale di forzare questo. Basi possono forzare ionizzazione, ma in misura limitata di acqua produce ionizzazione, secondo l'equazione di reazione

C6H5COOH + H2O --- & gt; C6H5COO (-) + H3O (+)

Ionizzazione garantisce solubilità in acqua, in quanto l'acqua è un solvente polare.

Calore aumenta Solubilità

L'aggiunta di calore aumenta notevolmente la solubilità, perché alcuni dei aumento di energia allunga sufficientemente i idrogeno-bond, in modo che si verifica di ionizzazione. Gli ioni sono per definizione polare, in modo che il truismo generale, come si dissolve come, indica gli ioni saranno poi dissolversi in acqua.

Aumentare la solubilità

Oltre alle variazioni di temperatura, ci sono altri modi per aumentare o ridurre la solubilità in acqua di acido benzoico. L'aggiunta di un acido forte diminuisce la ionizzazione attraverso l'effetto "ion comune". Aumentando il pH aumenta di ionizzazione dell'acido benzoico, forse portando a reazione.