メタノール

質問

水の密度は約１。メタノールの密度は約０，８。なのに混ぜても比例関係にならないのはどうしてですか？
　他にも屈折率や粘性率は、水にメタノールを加えると高くなる。（だいたい40～50%ぐらいが一番高いです。）何故でしょう？？教えてください！

　一応メタノールの　－ＯＨ　が水と関係してるとこまではなんとなく分かったんですけど・・・・おねがいします！

回答No.2

dragon-2 · ベストアンサー

学生実験で行いました。以下のＵＲＬのようにピクノメーターを使用しました。
さて、hajime40さんの回答で十分だとは思いますが念のため。
水は極性分子なので、水素結合によりその体積を最小にしようというように分子同士が引き合っています。逆に熱運動により離れようとしています。これが、０℃～１００℃までの液体の水の状態で、分子お互いの位置が自由に移動できて、体積が限られているものです。水に溶けるとは「水和する」ことです。物質のイオンや極性の部分が水の極性分子との静電気的な力で引き合い、水分子内に入り込む状態です。メタノールは水よりも大きな分子ですが、ＣＨ3－ＯＨのメチル基（CH3-）部位は極性がありません。ヒドロキシル基（OH-)部分に極性があり、ここが親水基となります。酸素原子は電気陰性度が高く電子を吸引するので部分的にマイナスとなっています。水素部分は逆にプラスとなっています。アルコールのヒドロキシル基の部分に水素結合で水分子が集まっている状態です。疎水基のメチル基の部分はアルコールの疎水基のみと分子間力で集合します。かなり、まばらな状態にあるアルコール分子（疎水基の影響で）の中に水分子が入り込む状態がおわかりでしょうか。

参考URL：

http://chem.sci.utsunomiya-u.ac.jp/v1n1/yoshimura/DT-5/Abstruct.html

お礼

ありがとうございます。くわしく説明していただいたのでよく分かりました。
また、なにかあったらよろしくお願いいたします。

回答No.1

hajime40

これはメタノール（アルコール類全般）の立体構造に由来します。
メタノールの化学式はＣＨ３ＯＨですね。
この、ＣＨ３-ＯＨの部分の隙間に水分子のＨ-Ｏ-Ｈが入り込んでしまうために、
水１ｃｃ＋エタノール１ｃｃ＝２ｃｃとはならず、体積が少し減るのです。
（重さというか質量は変わりませんよ、体積が減るだけです。）

こういった立体構造上のメタノールの隙間に水分子が入り込んでしまうために、体積が正比例関係にはならないのです。

例として、大豆の入った升の中に、米を入れると、大豆と大豆の隙間に米が入って、見かけの体積が少なくなるということを聞いたことがありませんか？（重さは同じですよ。）一休さんのとんちであったような？？？

ご参考になさってみてください。

お礼

ありがとうございます！でもＣＨ３ＯＨってそんなに隙間がありましたっけ？
結合角からいってもそこまでの隙間はなかったような・・・。
今自分でも調べているんですが、水素結合になにか関係があるみたいです。
正確なことはまだ途中ですけどね・・・。
ありがとうございました。