1。極性: ベンゾ酸は、カルボン酸基(-COOH)の存在による極性分子です。一方、トルエンは非極性溶媒です。
2。水素結合: あるベンゾ酸分子のカルボン酸基の水素原子は、別のベンゾ酸分子のカルボン酸基の酸素原子との水素結合を形成します。
3。ダイマー形成: この水素結合相互作用は、2つの水素結合によって一緒に保持されているベンゾ酸分子のペアである二量体の形成につながります。
4。溶解度: 二量体は、単一のベンゾ酸分子よりも極性が少ない。この極性の減少により、非極性トルエン溶媒により溶解します。
5。平衡: 二量体の形成は平衡プロセスです。 二量体化の平衡定数は、温度と濃度に依存します。
図:
1つのカルボン酸基の水素が他のカルボン酸基の酸素を指すように、2つのベンゾ酸分子が自分自身を整列させることを想像することにより、このプロセスを視覚化できます。水素結合は、これら2つの原子の間に形成されます。
要約すると、ベンゾ酸は、2つのベンゾ酸分子のカルボン酸グループ間の強い水素結合相互作用のために、トルエンの二量体を形成します。この二量体化により、分子の極性が減少し、非極性トルエン溶媒により溶けやすくなります。