Inhoud
- Voornaamste reden voor lage oplosbaarheid
- De waterstofbrug
- Ionisatie
- Warmte verhoogt de oplosbaarheid
- Verhoogde oplosbaarheid
Benzoëzuur, met chemische structuur C6H5COOH, is de vereniging van het in water onoplosbare benzeenmolecuul (met een los waterstofatoom), met een carbonzuurgroep (-COOH). Het is deze groep carbonzuur die benzoëzuur zijn mate van oplosbaarheid in water geeft. Dit heeft te maken met ‘ionisatie’. Water kan door waterstofbruggen aan benzoëzuur worden gehecht. Bovendien kunnen watermoleculen stabiliseren door de vorming van het "benzoaat" -ion.
Voornaamste reden voor lage oplosbaarheid
De belangrijkste reden dat benzoëzuur maar een beetje oplost in koud water is dat, hoewel de carbonzuurgroep polair is, het grootste deel van het benzoëzuurmolecuul niet polair is (het water is polair). Alleen de carboxylgroep is. Bovendien zijn er geen interne stabilisatiestructuren die het carboxylaat, -COO (-), naast het carboxylaat, -COOH begunstigen.
De waterstofbrug
Wanneer niet in de aanwezigheid van water, kunnen twee moleculen benzoëzuur een zogenaamd dimeer vormen. In dit voorbeeld is een waterstofmolecuul gehecht aan het tweede molecuul.
In aanwezigheid van water, hoewel bij lage ionisatie, kan water waterstof binden aan benzoëzuur. Soortgelijk:
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO - H - OH2.
Dergelijke waterstofgebonden soorten kunnen het punt van ionisatie bereiken.
Ionisatie
Naast waterstofbinding kan volledige ionisatie optreden als er een veroorzaker is om dit af te dwingen. De basen kunnen ionisatie forceren, maar bij een beperkte hoeveelheid water produceert het ionisatie, volgens de reactievergelijking
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO (-) + H3O (+)
Ionisatie garandeert oplosbaarheid in water, aangezien water een polair oplosmiddel is.
Warmte verhoogt de oplosbaarheid
De toevoeging van warmte verhoogt de oplosbaarheid, omdat een deel van de verhoogde energie de waterstofbruggen voldoende rekt zodra ionisatie optreedt. Ionen zijn per definitie polair, dus de verschillende lossen op, wat aangeeft welke ionen dan in het water zullen oplossen.
Verhoogde oplosbaarheid
Naast temperatuurvariaties zijn er andere manieren om de oplosbaarheid van benzoëzuur in water te verhogen of te verlagen. De toevoeging van een sterk zuur vermindert ionisatie door het "gewone ion" -effect. De verhoging van de pH verhoogt de ionisatie van benzoëzuur, wat mogelijk tot de reactie leidt.