Benzène - C6H6 - est un hydrocarbure trouvé dans le pétrole brut, et il est une composante majeure de l'essence. Il est utilisé pour fabriquer des fibres synthétiques, des détergents et même des médicaments. L'acide benzoïque, la structure chimique C6H5COOH, peut être dérivé du benzène par l'union de la molécule de benzène insoluble dans l'eau avec un groupe acide carboxylique (-COOH). Ce produit, une poudre blanche odeur agréable soluble dans l'eau qui est utilisée pour les arômes et les parfums. La formation de l'acide benzoïque a à voir avec "ionizability." L'eau peut attacher à l'acide benzoïque par liaison hydrogène. Au-delà, les molécules d'eau peuvent stabiliser la formation du "benozate" ions.
Principale raison de faible solubilité
La raison principale de l'acide benzoïque se dissout seulement légèrement dans l'eau froide est que, même si le groupe acide carboxylique est polaire, la plus grande partie de la molécule d'acide benzoïque est non polaire (eau est polaire). Il est seulement le groupe carboxylique qui est polaire. En outre, il n'y a aucune structure de stabilisation internes qui favorisent un carboxylate, un groupe -COO (-), sur un acide carboxylique, un groupe -COOH.
Hydrogen Bonding
Lorsqu'ils ne sont pas en présence d'eau, de deux molécules d'acide benzoïque peuvent former ce qu'on appelle un dimère. Dans ce cas, une molécule de liaisons hydrogène à la seconde molécule.
En présence d'eau, mais à court d'ionisation, l'eau peut liaison hydrogène à l'acide benzoïque. Ainsi
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO - H - OH2.
Une telle espèce d'hydrogène lié peuvent aller au point d'ionisation.
ionisation
Au-delà de la formation de liaisons hydrogène, pleine ionisation peut avoir lieu que s'il y a un agent causal de forcer cela. Les bases peuvent forcer l'ionisation, mais à un degré limité d'eau produit une ionisation, selon l'équation de réaction
C6H5COOH + H2O --- & gt; C6H5COO (-) + H3O (+)
Ionisation garantit solubilité dans l'eau, car l'eau est un solvant polaire.
Augmentations de chaleur Solubilité
Ajout de la chaleur augmente considérablement la solubilité, car une partie de l'énergie ont augmenté suffisamment les allonge liaisons hydrogène, de sorte que l'ionisation se produit. Ions sont par définition polaire, de sorte que le truisme général, comme se dissout comme, indique les ions seront ensuite dissoudre dans l'eau.
augmenter la solubilité
En plus des changements de température, il existe d'autres moyens pour augmenter ou diminuer la solubilité dans l'eau de l'acide benzoïque. L'ajout d'un acide fort diminue l'ionisation par l'effet "d'ion commun". L'augmentation du pH augmente l'ionisation de l'acide benzoïque, peut-être conduit à la réaction.