- ベンゾ酸: 分子式C6H5COOHを備えた弱い有機酸です。それは独特の甘い匂いがする白い結晶固体です。ベンゾ酸は、水にわずかに溶けているだけです(25°Cで約0.3%、重量)。ただし、アルコール、エーテル、クロロホルムなどの有機溶媒により溶けやすいです。これは、ベンゾ酸が非極性分子であり、したがって水に対する親和性が低いためです。
- 砂糖: 砂糖は、味が甘い炭水化物のグループの一般的な用語です。最も一般的な糖はショ糖であり、これはグルコースとフルクトースで構成される二糖です。スクロースは極性分子であり、したがって、水に高い親和性を持っています。これが、砂糖が水にとても溶けやすい理由です。
ベンゾ酸と糖の間の溶解度の違いは、「ような溶解」の概念によって説明できます。これは、極性分子が極性溶媒に溶解する傾向があり、非極性分子は非極性溶媒に溶解する傾向があることを意味します。ベンゾ酸は非極性分子であるため、アルコールなどの非極性溶媒に溶解しますが、砂糖は極性分子であるため、水などの極性溶媒に溶解します。
水への溶解度: ベンゾ酸には水にある程度の溶解度がありますが、砂糖は水に非常に溶けます。糖分子に複数のヒドロキシル基が存在すると、水分子と広範な水素結合を形成し、溶解度が高くなります。対照的に、ベンゾ酸のカルボン酸基は、水と限られた数の水素結合のみを形成し、その結果、溶解度が低下します。