その理由は次のとおりです。
* 極性: ブタン酸にはカルボキシル基(-COOH)があります。これは、酸素と炭素の電気陰性度の違いにより非常に極性です。この極性基により、ブタン酸は水分子と水素結合を形成し、その溶解度を高めます。一方、ブタンは非極性炭化水素であり、極性官能基を欠いています。
* 分子間力: ブタン酸は、ブタン缶(ファンデルワールスの力)よりも強力な分子間力(水素結合)を形成することができます(水素結合)。これらの強い相互作用は、ブタン酸のより高い溶解度に寄与します。
要約すると、ブタン酸中の極カルボキシル基の存在により、非極性炭化水素ブタンよりも水に大幅に溶解します。