分子間強度と物質の溶解度の関係

「物質の極性と溶解度の関係」というテキストでは、一般的に溶質であることがわかりました。 極性物質は極性もある溶媒に溶解し、非極性物質も溶媒に溶解します 無極性。 ただし、これはすべての溶解度の場合に適用できる規則ではありません。

たとえば、砂糖は水に溶けますが、油は溶けません。 確かに水と糖の分子は極性があり、油の分子は無極性ですが、 これらの孤立した物質の分子と相互の間の分子間力は、これについての説明を提供します 事実。

水と砂糖の混合物と水と油の混合物

これらの力が何であるかを見る前に、強度の問題として、 水素結合が強い、これに永続的な双極子力が続き、最も弱いのは誘導双極子力です。

分子間力の強度の順序

水と糖の両方の分子(ショ糖-C12H22O11)、水素原子に結合した酸素原子を提示し、グループ─O─Hを形成します。 この意味は 水分子間および糖分子間で分子間水素結合相互作用が存在する可能性があります.

糖と水分子の水素結合

そのため、水分子は、しっかりと結合した糖分子を結晶の形で包み、引き離して、再結合を防ぐことができます。 したがって、砂糖は水への溶解度が高く、20ºCの水100gに最大33gまで溶解できます。

今、油と水は混和しません。 これは、油が形ではなく水面に広がるという事実から、油が水に引き付けられないことを意味するものではありません。 球形は、より多くの油分子が油分子と接触している形状を探していることを私たちに明らかにします。 水。

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しかしながら、 水分子間の引力は、油と水分子間の引力よりもはるかに大きい(水素結合). したがって、油分子は2つの隣接する水分子間の結合を切断することはできません。

これにより、次のように結論付けることができます。

「既存の分子間力が可能な新しい相互作用よりも強い場合、溶質は可溶化せず、元の結合が残ります。 しかし、新しい相互作用がより強い場合、溶質は可溶化し、物質の分子間結合を破壊します。」

材料の溶解度に対する分子間力の重要性を示すもう1つの例は、ヨウ素、水、ベンゼンがある場合です。 下の図では、ヨウ素はベンゼンによく溶け、水にわずかに溶けます。水とベンゼンは 完全に非混和性であり、ベンゼンと水の混合物があり、次にヨウ素を加えると、それは ベンゼン:

ベンゼン、水、ヨウ素のさまざまな混合物

ベンゼンとヨウ素は非極性であり、極性のある水よりも混合が容易です。 しかし、実際に何が起こるかを説明するのは、非極性分子間に存在する分子間誘導双極子力が水の水素結合と比較して弱いということです。

したがって、水分子間の既存の相互作用は、可能な新しい相互作用よりも強いため 相互作用、水素結合は切断されず、ベンゼンと混合時に二相系が観察されます 水。

ヨウ素分子とベンゼン分子の間に形成される新しい相互作用は、これらの単離された物質の分子間で発生する相互作用よりも強力です。


ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

学校や学業でこのテキストを参照しますか? 見てください:

FOGAÇA、ジェニファー・ロシャ・バルガス。 "分子間強度と物質の溶解度の関係"; ブラジルの学校. で利用可能: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-forca-intermolecular-solubilidade-das-substancias.htm. 2021年6月27日にアクセス。

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