Γιατί οι χαμηλές αλκοόλες μάζας τύπου είναι διαλυτές στο νερό;
1. Δέσμευση υδρογόνου: Οι αλκοόλες περιέχουν μια ομάδα υδροξυλίου (-ΟΗ) που μπορεί να σχηματίσει δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού. Οι δεσμοί υδρογόνου είναι ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις που εμφανίζονται μεταξύ ενός ατόμου υδρογόνου που συνδέεται με ένα πολύ ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το οξυγόνο) και ένα μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων σε ένα άλλο ηλεκτροαρνητικό άτομο. Η ικανότητα σχηματισμού δεσμών υδρογόνου με μόρια νερού είναι ο πρωταρχικός λόγος για τη διαλυτότητα των αλκοολών.
2. Πόλη: Η ομάδα υδροξυλίου στις αλκοόλες καθιστά το μόριο πολικό. Το άτομο οξυγόνου στην ομάδα υδροξυλίου είναι περισσότερο ηλεκτροαρνητικό από το άτομο άνθρακα, οδηγώντας σε μερικό αρνητικό φορτίο στο οξυγόνο και μερικό θετικό φορτίο στο υδρογόνο. Αυτή η πολικότητα επιτρέπει στο μόριο αλκοόλ να αλληλεπιδρούν ευνοϊκά με τα πολικά μόρια νερού.
3. Μικρό μέγεθος: Οι αλκοόλες μάζας χαμηλής φόρμουλας έχουν σχετικά μικρά μόρια. Αυτό τους επιτρέπει να ταιριάζουν μεταξύ των μορίων νερού, διαταράσσοντας το δίκτυο σύνδεσης υδρογόνου σε νερό σε μικρότερο βαθμό.
4. Αναλογία υδροξυλομάδας προς αλυσίδα άνθρακα: Η διαλυτότητα των αλκοόλων μειώνεται καθώς το μήκος της αλυσίδας άνθρακα αυξάνεται επειδή η μη πολική αλυσίδα υδρογονανθράκων γίνεται πιο κυρίαρχη. Οι χαμηλές αλκοόλες μάζας τύπου έχουν υψηλότερη αναλογία της πολικής υδροξυλομάδας στην αλυσίδα άνθρακα μη πολικής, καθιστώντας τους πιο διαλυτές.
Παραδείγματα:
* μεθανόλη (CH3OH): Είναι εντελώς αναμίξιμο με το νερό λόγω του μικρού μεγέθους του και της ισχυρής ικανότητας σύνδεσης υδρογόνου της υδροξυλομάδας.
* αιθανόλη (C2H5OH): Επίσης εντελώς αναμίξιμο με νερό για παρόμοιους λόγους με τη μεθανόλη.
* προπανόλη (C3H7OH): Ακόμα αρκετά διαλυτό στο νερό, αλλά η διαλυτότητα μειώνεται σε σύγκριση με τη μεθανόλη και την αιθανόλη.
Καθώς αυξάνεται το μήκος της αλυσίδας άνθρακα (π.χ. βουτανόλη, πεντανόλη), η διαλυτότητα των αλκοόλων μειώνεται λόγω της αυξανόμενης κυριαρχίας της μη πολικής αλυσίδας άνθρακα.
