溶解度:
* 極性: グルコースやフルクトースのような単純な炭水化物には、多くのヒドロキシル(-OH)グループがあります。これらのグループは極性です。つまり、電子の共有が不均一であるため、わずかに正で、わずかに負の端があります。水も極性分子です。
* 水素結合: 炭水化物の極性により、水分子と強い水素結合を形成することができます。これらの結合は、溶解度の背後にある主要な駆動力です。
* 溶解プロセス: 炭水化物が水に溶けると、水分子が炭水化物分子を囲み、炭水化物を互いに保持する分子間力を分解し、均等に分散させます。
非極性液体の不溶性:
* 非極性の性質: ヘキサンのような非極性溶媒は極性基を欠いており、炭水化物と水素結合を形成することはできません。
* "like like dislols like": 化学の一般的な経験則は、「ように溶けるようなもの」です。これは、極性物質が他の極性物質によく溶解し、非極性物質が他の非極性物質によく溶解することを意味します。
* 相互作用の欠如: 炭水化物とヘキサンの極性は非常に異なるため、うまく相互作用しません。それらの間の弱いロンドン分散勢力は、炭水化物分子を一緒に保持する力を克服するのに十分な強さではありません。
要約:
単純な炭水化物の溶解度は、強い極性の性質と水分子と水素結合を形成する能力によって決定されます。これらの相互作用は、ヘキサンのような非極性溶媒でははるかに弱いか存在しません。