1。同様の極性: ハロゲン(F2、Cl2、Br2、I2)は非極性分子です。それらは、対称構造と2つの原子間の電子の等しい共有を持っています。シクロヘキサンのような非極性溶媒も永久双極子を欠いています。極性のこの類似性により、ハロゲンはシクロヘキサンに容易に溶解することができます。
2。ロンドン分散部隊: ハロゲン分子とシクロヘキサン分子の間の主要な分子間力は、ロンドン分散力です。これらの力は、電子分布の一時的な変動から生じ、一時的な双極子が生成されます。 ハロゲンとシクロヘキサンの両方は、多くの電子を持つ比較的大きな分子であるため、比較的強いロンドン分散力を示します。
3。 「ように溶けるように」原則: 「同様の溶解のような」原則は、同様の極性のある物質は互いに溶解する可能性が高いと述べています。 ハロゲンとシクロヘキサンはどちらも非極性であるため、この原則に従い、良好な溶解度を示します。
4。水素結合: ハロゲンは水素結合に関与していませんが、極性溶媒に存在する水素結合ネットワークを破壊する可能性があります。これにより、極性溶媒への溶解性が低下し、非極性溶媒への溶解度が促進されます。
対照的に、ハロゲンは水のような極性溶媒ではあまり溶けません:
* 極性差: 水素結合の存在により、水は非常に極性分子です。ハロゲンと水の間の極性の大きな違いにより、それらが相互作用して溶解することが困難になります。
* 弱い相互作用: ハロゲンと水分子との相互作用は比較的弱く、主にロンドンの分散力です。これらの力は、水中の強力な水素結合ネットワークを克服するのに十分な強さではありません。
したがって、ハロゲンは、同様の極性、強いロンドン分散力、および「溶解するような」原理のために、シクロヘキサンのような非極性溶媒により溶けやすい。