Γιατί η διαλυτότητα των υδρογονανθράκων μειώνεται καθώς δεν αυξάνεται τα άτομα άνθρακα;

Είστε κοντά, αλλά η δήλωση δεν είναι απολύτως ακριβής. Ενώ είναι αλήθεια ότι η διαλυτότητα των αλκανίων (υδρογονάνθρακες ευθείας αλυσίδας) γενικά μειώνεται καθώς ο αριθμός των ατόμων άνθρακα αυξάνεται, δεν είναι ένας καθολικός κανόνας για όλους τους * υδρογονάνθρακες. Εδώ είναι μια κατανομή:

Γιατί η διαλυτότητα αλκανίου μειώνεται με το μήκος της αλυσίδας:

* Μη πολική φύση: Οι υδρογονάνθρακες είναι μη πολωτικά μόρια, που σημαίνει ότι έχουν ομοιόμορφη κατανομή ηλεκτρονίων και δεν υπάρχει σημαντικός διαχωρισμός φορτίου.

* υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις: Το νερό είναι ένας πολικός διαλύτης. Λόγω της μη πολικής φύσης τους, τα αλκάνια δεν μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού. Αντ 'αυτού, βιώνουν αδύναμες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου, οι οποίες είναι ασθενέστερες από τα μόρια νερού υδρογόνου σχηματίζονται μεταξύ τους.

* επιφάνεια: Καθώς αυξάνεται το μήκος της αλυσίδας, αυξάνεται επίσης η επιφάνεια του μορίου αλκανίου. Αυτή η μεγαλύτερη επιφάνεια οδηγεί σε ισχυρότερες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου εντός των μορίων αλκανίου, καθιστώντας τα λιγότερο πιθανό να αλληλεπιδρούν με μόρια νερού και να διαλύονται.

Εξαιρέσεις και άλλοι παράγοντες:

* διακλάδωση: Τα διακλαδισμένα αλκάνια τείνουν να είναι πιο διαλυτά από τα αλκάνια ευθείας αλυσίδας με τον ίδιο αριθμό ατόμων άνθρακα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διακλάδωση μειώνει την επιφάνεια που διατίθεται για τις δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου.

* Αδελφότητα: Τα αλκένια και τα αλκύνια (που περιέχουν διπλούς και τριπλούς δεσμούς, αντίστοιχα) είναι γενικά πιο διαλυτά από τα αλκάνια λόγω της αυξημένης πυκνότητας ηλεκτρονίων κοντά στον διπλό ή τριπλό δεσμό, το οποίο μπορεί να αλληλεπιδράσει με μόρια νερού σε μικρό βαθμό.

* Λειτουργικές ομάδες: Η παρουσία λειτουργικών ομάδων, όπως οι ομάδες υδροξυλίου (-ΟΗ), καρβονυλίου (C =O) ή αμίνης (-NH2), μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τη διαλυτότητα ενός υδρογονανθράκων σε νερό. Αυτές οι ομάδες μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού.

Συνοπτικά: Η γενική τάση για αλκάνια είναι ότι η διαλυτότητα μειώνεται με την αύξηση του μήκους της αλυσίδας λόγω της μη πολικής φύσης τους και της κυριαρχίας των αδύναμων δυνάμεων διασποράς του Λονδίνου. Ωστόσο, άλλοι παράγοντες όπως η διακλάδωση, η αποσύνθεση και η παρουσία λειτουργικών ομάδων μπορούν να επηρεάσουν τη διαλυτότητα.