Γιατί τα οργανικά μόρια που περιέχουν άτομα οξυγόνου πιο διαλυτά στο νερό;
* Το νερό είναι ένα πολικό μόριο: Το νερό (H₂O) έχει ένα λυγισμένο σχήμα λόγω της ηλεκτροαρνητικότητας του ατόμου οξυγόνου. Αυτό δημιουργεί ένα μερικό αρνητικό φορτίο για το οξυγόνο και μερική θετική φορτία στα άτομα υδρογόνου. Αυτή η πολικότητα επιτρέπει στα μόρια του νερού να σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους.
* Οξυγόνο δημιουργεί πολικότητα σε οργανικά μόρια: Τα άτομα οξυγόνου εντός οργανικών μορίων είναι επίσης ηλεκτροαρνητικά, που σημαίνει ότι προσελκύουν ηλεκτρόνια πιο έντονα από τα άτομα άνθρακα ή υδρογόνου. Αυτό δημιουργεί μερικές αρνητικές χρεώσεις κοντά στο άτομο οξυγόνου και μερικές θετικές χρεώσεις κοντά σε γειτονικά άτομα, δημιουργώντας μια πολική περιοχή μέσα στο μόριο.
* δεσμός υδρογόνου: Το μερικώς αρνητικό άτομο οξυγόνου σε ένα μόριο νερού μπορεί να σχηματίσει δεσμό υδρογόνου με το μερικώς θετικό άτομο υδρογόνου σε ένα πολικό οργανικό μόριο που περιέχει οξυγόνο (π.χ. σε αλκοόλη ή κετόνη). Παρομοίως, το μερικώς θετικό άτομο υδρογόνου σε ένα μόριο νερού μπορεί να σχηματίσει δεσμό υδρογόνου με το μερικώς αρνητικό άτομο οξυγόνου στο οργανικό μόριο.
Η ισχυρή έλξη μεταξύ των μορίων νερού και των οργανικών μορίων που περιέχουν οξυγόνο λόγω σύνδεσης υδρογόνου αυξάνει τη διαλυτότητα τους στο νερό.
Παραδείγματα:
* αλκοόλες: Η ομάδα -ΟΗ σε αλκοόλες τους επιτρέπει να σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου με νερό.
* κετόνες και αλδεΰδες: Η ομάδα καρβονυλίου (C =O) σε κετόνες και αλδεΰδες σχηματίζει επίσης δεσμούς υδρογόνου με νερό, αν και ελαφρώς ασθενέστερο από τις αλκοόλες.
* Καρβοξυλικά οξέα: Η ομάδα -COOH σε καρβοξυλικά οξέα μπορούν να σχηματίσουν δύο δεσμούς υδρογόνου με νερό, καθιστώντας τους ακόμα πιο διαλυτές.
Σημείωση: Το μέγεθος και το σχήμα του οργανικού μορίου επηρεάζουν επίσης τη διαλυτότητα του. Τα μεγαλύτερα μόρια και τα άτομα με μη πολικές περιοχές μπορεί να είναι λιγότερο διαλυτές, ακόμη και αν περιέχουν άτομα οξυγόνου.
