نسخة الفيديو النصية
يوضح الجدول الآتي الصيغة الكيميائية لخمسة كحولات. أي الكحولات الآتية يجب أن يكون أقل قابلية للذوبان في الماء؟
الكحولات جزيئات عضوية تحتوي على مجموعة هيدروكسيل واحدة على الأقل. يقدم هذا السؤال خمسة جزيئات كحول يحتوي كل منها على مجموعة هيدروكسيل واحدة. وعلينا تحديد الجزيء الذي يجب أن يكون أقل قابلية للذوبان في الماء.
عادة ما تكون المواد قابلة للذوبان بعضها في بعض، إذا كان لدى المادتين قوى بين جزيئية متشابهة. جزيئات الماء قطبية بسبب الفرق الكبير في السالبية الكهربية بين ذرات الأكسجين والهيدروجين. تتعرض ذرة الهيدروجين ذات الشحنة الموجبة جزئيًّا في جزيء واحد من الماء لتجاذب كهروستاتيكي قوي نحو زوج الإلكترونات الحر لذرة الأكسجين الموجودة في جزيء ماء آخر. ويسمى هذا التجاذب الكهروستاتيكي القوي بالترابط الهيدروجيني. ومثلما في الماء، تكون مجموعة الهيدروكسيل في الكحول قطبية بسبب الفرق الكبير في السالبية الكهربية بين ذرتي الأكسجين والهيدروجين. وعلى هذا النحو، يكون لدى جزيئات الكحول الصغيرة، مثل الميثانول، روابط هيدروجينية قوية بعضها مع بعض.
نظرًا لأن جزيئات الميثانول والماء لديها قوى بين جزيئية متشابهة، فإنها يمكن أن تكون روابط هيدروجينية قوية بعضها مع بعض، وتكون المادتان قابلتين للذوبان بعضهما في بعض. تحتوي جميع جزيئات الكحول على مجموعات هيدروكسيل قطبية. لكن ليس كل جزيئات الكحول قابلة للذوبان في الماء مثل الميثانول، وتعتبر بعض الكحولات غير قابلة للذوبان في الماء.
دعونا نتناول الكحول 1-بنتانول. مجموعة الهيدروكسيل قطبية ويمكن أن تكون روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء. لكن السلسلة الهيدروكربونية الطويلة غير قطبية ولا يمكن أن تكون روابط هيدروجينية. ونظرًا لأن السلسلة الهيدروكربونية الطويلة لا يمكن أن تكون روابط هيدروجينية مع الماء، فإن الكحول يكون أقل قابلية، من حيث الطاقة، للذوبان في الماء. إذن، 1-بنتانول أقل قابلية للذوبان في الماء مقارنة بالميثانول. بوجه عام، تقل ذوبانية الكحول في الماء مع زيادة طول السلسلة الكربونية. إذن، الكحول الذي يجب أن يكون أقل قابلية للذوبان في الماء هو الكحول الذي يحتوي على أطول سلسلة كربونية.
الكحول الذي يحتوي على أطول سلسلة كربونية من بين الخيارات هو 1-بنتانول. إذن، الكحول الذي يجب أن يكون أقل قابلية للذوبان في الماء هو 1-بنتانول.
