1。水素結合: アルコールには、水分子と水素結合を形成できるヒドロキシル基(-OH)が含まれています。水素結合は、高強性原子(酸素など)に結合した水素原子と別の電気陰性原子の孤立した電子のペアとの間に発生する強力な分子間力です。水分子と水素結合を形成する能力は、アルコールの溶解度の主な理由です。
2。極性: アルコール中のヒドロキシル基は分子極を作ります。ヒドロキシル基の酸素原子は炭素原子よりも電気陰性であり、酸素の部分的な負電荷と水素に部分的な正電荷をもたらします。この極性により、アルコール分子は極水分子と好ましく相互作用することができます。
3。小サイズ: 低フォーミュラの質量アルコールは、比較的小さな分子を持っています。これにより、水分子の間に収まることができ、水素結合ネットワークを水中で混乱させます。
4。ヒドロキシル基と炭素鎖の比: 非極性炭化水素鎖がより支配的になるため、炭素鎖の長さが増加するとアルコールの溶解度が低下します。 低フォーミュラの質量アルコールは、極性ヒドロキシル基の非極性炭素鎖の比率が高いため、より溶けやすくなります。
例:
* メタノール(CH3OH): サイズが小さく、ヒドロキシル基の強力な水素結合能力により、水と完全に混乱できます。
* エタノール(C2H5OH): また、メタノールと同様の理由により、水と完全に混乱できます。
* プロパノール(C3H7OH): まだ水にかなり溶けますが、その溶解度はメタノールとエタノールと比較して減少します。
炭素鎖の長さが増加すると(例:ブタノール、ペンタノール)、非極性炭素鎖の優位性の増加によりアルコールの溶解度が低下します。