Innhold
Bensoesyre, med kjemisk struktur C6H5COOH, er foreningen av det vannuoppløselige benzenmolekylet (med et løst hydrogenatom), med en karboksylsyregruppe (-COOH). Det er denne gruppen karboksylsyre som gir benzosyre sitt mål på løselighet i vann. Dette har å gjøre med "ionisering." Vann kan festes til benzoesyre ved hydrogenbindinger. I tillegg kan vannmolekyler stabilisere seg med dannelsen av "benzoat" -ionet.
Primær årsak til lav løselighet
Den primære grunnen til at benzoesyre bare oppløses litt i kaldt vann er at selv om karboksylsyregruppen er polær, er det meste av benzosyremolekylet ikke polært (vannet er polært). Bare karboksylgruppen er det. I tillegg er det ingen interne stabiliseringsstrukturer som favoriserer karboksylatet, -COO (-), langs karboksylatet, -COOH.
Hydrogenbindingen
Når det ikke er i nærvær av vann, kan to molekyler benzosyre danne det som kalles en dimer. I dette eksemplet er et hydrogenmolekyl festet til det andre molekylet.
I nærvær av vann, men i lav ionisering, kan vann binde hydrogen til benzosyre. Som dette:
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO - H-OH2.
Slike hydrogenbundne arter kan nå ioniseringspunktet.
Ionisering
I tillegg til hydrogenbinding, kan fullstendig ionisering forekomme hvis det er noe årsaksmiddel som tvinger dette. Basene kan tvinge ionisering, men i en begrenset grad av vann produserer den ionisering, ifølge reaksjonsligningen
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO (-) + H3O (+)
Ionisering garanterer løselighet i vann, siden vann er et polært løsningsmiddel.
Varme øker løseligheten
Tilsetning av varme øker løseligheten, fordi en del av den økte energien tilstrekkelig strekker hydrogenbindinger så snart ionisering oppstår. Ioner er per definisjon polare, så de forskjellige oppløses, noe som indikerer ionene som deretter vil oppløses i vannet.
Økt løselighet
I tillegg til temperaturvariasjoner, er det andre måter å øke eller redusere vannløseligheten til benzosyre. Tilsetningen av en sterk syre reduserer ionisering gjennom den "vanlige ion" -effekten. Økningen i pH øker ioniseringen av benzoesyre, noe som kanskje fører til reaksjonen.