Contenuto
- Motivo principale della bassa solubilità
- Il legame idrogeno
- Ionizzazione
- Il calore aumenta la solubilità
- Solubilità aumentata
L'acido benzoico, di struttura chimica C6H5COOH, è l'unione della molecola di benzene insolubile in acqua (con un atomo di idrogeno sciolto), con un gruppo di acido carbossilico (-COOH). È questo gruppo di acido carbossilico che dà all'acido benzoico la sua misura di solubilità in acqua. Questo ha a che fare con la "ionizzazione". L'acqua può essere attaccata all'acido benzoico mediante legami idrogeno. Inoltre, le molecole d'acqua possono stabilizzarsi con la formazione dello ione "benzoato".
Motivo principale della bassa solubilità
La ragione principale per cui l'acido benzoico si dissolve solo un po 'in acqua fredda è che, anche se il gruppo dell'acido carbossilico è polare, la maggior parte della molecola di acido benzoico non è polare (l'acqua è polare). Solo il gruppo carbossilico lo è. Inoltre, non sono presenti strutture di stabilizzazione interne che favoriscano il carbossilato, -COO (-), lungo il carbossilato, -COOH.
Il legame idrogeno
Quando non sono in presenza di acqua, due molecole di acido benzoico possono formare quello che viene chiamato dimero. In questo esempio, una molecola di idrogeno attaccata alla seconda molecola.
In presenza di acqua, sebbene a bassa ionizzazione, l'acqua può legare l'idrogeno all'acido benzoico. Come questo:
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO - H - OH2.
Tali specie legate all'idrogeno possono raggiungere il punto di ionizzazione.
Ionizzazione
Oltre al legame idrogeno, può verificarsi una ionizzazione completa se c'è un agente eziologico che la forza. Le basi possono forzare la ionizzazione, ma a un grado limitato di acqua produce ionizzazione, secondo l'equazione di reazione
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO (-) + H3O (+)
La ionizzazione garantisce la solubilità in acqua, poiché l'acqua è un solvente polare.
Il calore aumenta la solubilità
L'aggiunta di calore aumenta la solubilità, poiché parte dell'energia aumentata allunga sufficientemente i legami idrogeno non appena si verifica la ionizzazione. Gli ioni sono, per definizione, polari, quindi i diversi si dissolvono, indicando gli ioni che poi si dissolveranno nell'acqua.
Solubilità aumentata
Oltre alle variazioni di temperatura, ci sono altri modi per aumentare o diminuire la solubilità in acqua dell'acido benzoico. L'aggiunta di un acido forte riduce la ionizzazione attraverso l'effetto "ione comune". L'aumento del pH aumenta la ionizzazione dell'acido benzoico, forse portando alla reazione.