Πώς διαλύεται η μεθανόλη στο νερό;
- δεσμός υδρογόνου: Η μεθανόλη (CH3OH) έχει μια ομάδα υδροξυλίου (-ΟΗ), η οποία της επιτρέπει να σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού (H2O). Η δέσμευση υδρογόνου συμβαίνει όταν ένα άτομο υδρογόνου που συνδέεται ομοιοπολικά με ένα ηλεκτροαρνητικό άτομο (σε αυτή την περίπτωση, οξυγόνο) αλληλεπιδρά με ένα άλλο ηλεκτροαρνητικό άτομο. Το μερικό θετικό φορτίο του ατόμου υδρογόνου στη μεθανόλη προσελκύει το μερικό αρνητικό φορτίο του ατόμου οξυγόνου στο νερό, σχηματίζοντας δεσμό. Αυτοί οι δεσμοί υδρογόνου βοηθούν τα μόρια μεθανόλης να αναμειγνύονται και να παραμένουν διαλυμένοι σε νερό.
- αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης: Τόσο η μεθανόλη όσο και το νερό είναι πολικά μόρια, που σημαίνει ότι έχουν μερικό θετικό τέλος και ένα μερικό αρνητικό τέλος λόγω των διαφορών στην ηλεκτροαρνητικότητα. Η μεθανόλη έχει ένα ελαφρύ θετικό φορτίο στο άτομο υδρογόνου και ένα ελαφρύ αρνητικό φορτίο στο άτομο οξυγόνου, ενώ το νερό έχει ένα ελαφρύ θετικό φορτίο στα άτομα υδρογόνου και ένα ελαφρύ αρνητικό φορτίο στο άτομο οξυγόνου. Αυτές οι μερικές χρεώσεις δημιουργούν διπολικές στιγμές και στα δύο μόρια. Το θετικό άκρο ενός μορίου μπορεί να αλληλεπιδράσει με το αρνητικό άκρο ενός άλλου μορίου, σχηματίζοντας αλληλεπιδράσεις διπολικής-διπόλης. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις συμβάλλουν στη διαλυτότητα της μεθανόλης στο νερό.
- δυνάμεις van der waals: Οι δυνάμεις Van der Waals είναι αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις που περιλαμβάνουν δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου και μόνιμες δυνάμεις διπολικών που προκαλούνται από διπό. Οι δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου προκύπτουν από τις προσωρινές διακυμάνσεις στην κατανομή των ηλεκτρονίων των μορίων. Αυτές οι διακυμάνσεις δημιουργούν στιγμιαία διπόλια, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν δίπολα σε γειτονικά μόρια. Οι μόνιμες διπολικές δυνάμεις που προκαλούνται από διπό εμφανίζονται όταν ένα μόνιμο δίπολο σε ένα μόριο προκαλεί ένα δίπολο σε ένα μη πολικό μόριο ή ένα πολικό μόριο χωρίς μόνιμο δίπολο. Ενώ οι δυνάμεις van der Waals είναι ασθενέστερες από τις αλληλεπιδράσεις δεσμού υδρογόνου και διπολικού-δίπολου, συμβάλλουν επίσης στη συνολική διαλυτότητα της μεθανόλης στο νερό.
Η συνδυασμένη επίδραση της δέσμευσης υδρογόνου, των αλληλεπιδράσεων διπολικής διπόλης και των δυνάμεων van der Waals επιτρέπει στη μεθανόλη να διαλύεται σε νερό και να σχηματίζει ένα ομοιογενές μίγμα.
