Inhalt
- Hauptgrund für die geringe Löslichkeit
- Die Wasserstoffbindung
- Ionisation
- Wärme erhöht die Löslichkeit
- Erhöhte Löslichkeit
Benzoesäure mit der chemischen Struktur C6H5COOH ist die Vereinigung des wasserunlöslichen Benzolmoleküls (mit einem losen Wasserstoffatom) mit einer Carbonsäuregruppe (-COOH). Es ist diese Gruppe von Carbonsäuren, die Benzoesäure ihr Maß für die Löslichkeit in Wasser gibt. Dies hat mit "Ionisation" zu tun. Wasser kann durch Wasserstoffbrücken an Benzoesäure gebunden werden. Zusätzlich können sich Wassermoleküle unter Bildung des "Benzoat" -Ions stabilisieren.
Hauptgrund für die geringe Löslichkeit
Der Hauptgrund dafür, dass sich Benzoesäure in kaltem Wasser nur wenig löst, ist, dass, obwohl die Carbonsäuregruppe polar ist, der größte Teil des Benzoesäuremoleküls nicht polar ist (das Wasser ist polar). Nur die Carboxylgruppe ist. Darüber hinaus gibt es keine internen Stabilisierungsstrukturen, die das Carboxylat -COO (-) entlang des Carboxylats -COOH begünstigen.
Die Wasserstoffbindung
Wenn sie nicht in Gegenwart von Wasser sind, können zwei Benzoesäuremoleküle ein sogenanntes Dimer bilden. In diesem Beispiel ist ein Wasserstoffmolekül an das zweite Molekül gebunden.
In Gegenwart von Wasser kann Wasser, obwohl in geringer Ionisation, Wasserstoff an Benzoesäure binden. So was:
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO - H - OH2.
Solche wasserstoffgebundenen Spezies können den Ionisationspunkt erreichen.
Ionisation
Zusätzlich zur Wasserstoffbindung kann eine vollständige Ionisierung auftreten, wenn ein Erreger vorhanden ist, der dies erzwingt. Die Basen können eine Ionisierung erzwingen, aber bei einem begrenzten Wassergrad erzeugt sie gemäß der Reaktionsgleichung eine Ionisierung
C 6 H 5 COOH + H 2 O ---> C 6 H 5 COO (-) + H 3 O (+)
Die Ionisation garantiert die Löslichkeit in Wasser, da Wasser ein polares Lösungsmittel ist.
Wärme erhöht die Löslichkeit
Die Zugabe von Wärme erhöht die Löslichkeit, da ein Teil der erhöhten Energie die Wasserstoffbrückenbindungen ausreichend streckt, sobald eine Ionisation auftritt. Ionen sind per Definition polar, so dass sich die verschiedenen auflösen, was auf die Ionen hinweist, die sich dann im Wasser auflösen.
Erhöhte Löslichkeit
Zusätzlich zu Temperaturschwankungen gibt es andere Möglichkeiten, die Wasserlöslichkeit von Benzoesäure zu erhöhen oder zu verringern. Die Zugabe einer starken Säure reduziert die Ionisation durch den "Common Ion" -Effekt. Der Anstieg des pH-Werts erhöht die Ionisierung von Benzoesäure, was möglicherweise zur Reaktion führt.