極性および非極性溶媒における溶質溶解:
溶質溶解を管理する重要な原則は、「 "のような溶解のようなものです ルール。これは極性溶質が極性溶媒に最も溶けることを意味します 、および非極性溶質は、非極性溶媒に最適に溶解します 。
極性溶媒:
* 構造: 不均一に分布した電子密度を持つ分子を含み、部分陽性を作成します 部分的な負の電荷 分子のさまざまな部分で。
* 例: 水(h₂o)、エタノール(ch₃ch₂oh)、アセトン(ch₃coch₃)。
* 溶質相互作用: 極性溶質には極性結合または官能基があり、双極子双極子相互作用を介して極性溶媒分子の部分電荷と相互作用できます または水素結合 。この相互作用は、溶質分子を一緒に保持する力を弱め、溶解することができます。
非極性溶媒:
* 構造: 均等に分布した電子密度を持つ分子を含むため、永続的な部分電荷はありません 。
* 例: ヘキサン(c₆h₁₄)、トルエン(c₇h₈)、油。
* 溶質相互作用: 非極性溶質には、非極性結合または官能基もあります。これらの分子は、ロンドン分散力を介して非極性溶媒分子と相互作用します 、電子分布の一時的な変動から生じる弱い魅力です。
「ように溶けるような」という理解:
* 極性極: 極性分子間の強い相互作用により、溶質分子を一緒に保持する力を克服し、溶解につながることができます。
* 非極性非極性: ロンドンの分散勢力は弱いものの、非極性環境では依然として重要です。非極性溶質と溶媒分子の間の同様の弱い相互作用により、溶解が可能になります。
* 極分解: 相互作用強度の違いは、極性分子と非極性分子間の有意な相互作用を防ぎ、溶解度が低下します。
例外と考慮事項:
* 両親媒性分子: 一部の分子には、極性領域と非極性領域の両方(石鹸、リン脂質など)があります。これらの分子は界面活性剤として作用できます 、極性物質と非極性物質の混合を可能にします。
* 溶解度と温度: 温度の上昇は、一般に極性溶質と非極性溶質の両方の溶解度を高めます。
* 圧力: 圧力は液体へのガスの溶解度に影響を与える可能性がありますが、固形溶質への影響は無視できます。
結論として、溶解度を予測して説明するには、「ように溶解する」ルールと溶質と溶媒の間の相互作用の種類を理解することが重要です。