Садржај
- Примарни разлог ниске растворљивости
- Водонична веза
- Јонизација
- Топлота повећава растворљивост
- Повећана растворљивост
Бензојева киселина, хемијске структуре Ц6Х5ЦООХ, је спој молекула нерастворљивог у води нерастворљивог (са лабавим атомом водоника) са групом карбоксилне киселине (-ЦООХ). Ова група карбоксилне киселине даје бензојевој киселини меру растворљивости у води. То има везе са „јонизацијом“. Вода се може везати за бензоеву киселину водоничним везама. Поред тога, молекули воде могу се стабилизовати формирањем јона „бензоата“.
Примарни разлог ниске растворљивости
Примарни разлог што се бензојева киселина само мало раствара у хладној води је тај што, иако је група карбоксилне киселине поларна, већина молекула бензојеве киселине није поларна (вода је поларна). Само карбоксилна група је. Поред тога, не постоје унутрашње стабилизационе структуре које фаворизују карбоксилат, -ЦОО (-), дуж карбоксилата, -ЦООХ.
Водонична веза
Када нису у присуству воде, два молекула бензојеве киселине могу да формирају оно што се назива димер. У овом примеру, молекул водоника везан за други молекул.
У присуству воде, иако у слабој јонизацији, вода може да веже водоник за бензоеву киселину. Овако:
Ц6Х5ЦООХ + Х2О ---> Ц6Х5ЦООХ - Х - ОХ2.
Такве врсте везане водоником могу достићи тачку јонизације.
Јонизација
Поред водоничног везивања, може доћи и до потпуне јонизације ако постоји узрочник који то присиљава. Базе могу присилити јонизацију, али на ограниченом степену воде она производи јонизацију, према једначини реакције
Ц6Х5ЦООХ + Х2О ---> Ц6Х5ЦОО (-) + Х3О (+)
Јонизација гарантује растворљивост у води, јер је вода поларни растварач.
Топлота повећава растворљивост
Додавањем топлоте повећава се растворљивост, јер део повећане енергије довољно растеже водоничне везе чим се догоди јонизација. Јони су, по дефиницији, поларни, па се различити растварају, што указује на јоне који ће се затим растворити у води.
Повећана растворљивост
Поред температурних варијација, постоје и други начини за повећање или смањење растворљивости у води бензојеве киселине. Додатак јаке киселине смањује јонизацију кроз ефекат „заједничког јона“. Повећање пХ повећава јонизацију бензојеве киселине, што можда доводи до реакције.