化学について質問があります。

質問

化学について質問があります。
現在高一なのですが、
ある問題で、いくつかの物質が挙げられていて、
その中で水に溶けやすいもの、ベンゼンに溶けやすいものを選択する、
というものがありました。

そこで質問なのですが、
水に溶けやすい物質は、親水基が多くて疎水基が少ない物質を選ぶことで、
何となく分かるのですが、
ベンゼンに溶けやすい物質というのは、
一体どう見分ければいいのかが分かりません。
インターネットで調べた限りでは、無極性分子が溶けやすい、
といった説明がありました。
確かに、無極性と無極性同士なら混ざりやすそうだ、
と思ったのですが、
エタノールは、構造的にも、みるからに極性分子ですが、
エタノールは水にもベンゼンにもよく溶けます。
といった感じで、よくわからなくなりました。

これは、もう覚えるしかないのでしょうか？

回答No.1

Saturn5 · ベストアンサー

溶解は厳密にはかなり難しいです。
分子間にはたらく力（ファンデルワールス力やクーロン力）と、
エントロピー（温度により変化する）の関係によって決まります。
０Ｋでは全ての物質は溶解しませんし、温度が高いと全ての物質が
溶解します。

基本的に、水に溶ける物質はイオン結晶（ＮａＣｌ等）と分子結晶
でＯＨを持つもの（グルコース等）です。これは、イオンが水和したり、
ＯＨ基が水と水素結合することによって、溶解状態の方が安定になるからです。

有機溶媒に溶ける物質は分子結晶でＯＨ基やスルホ基などの極性基を持たない
物質です。これらは、隣の分子とはファンデルワールス力だけで結合しています。
したがって、ベンゼンや四塩化炭素に入れたとき、結晶状態と溶解状態の
エネルギーの差がなく、拡散した方がエントロピーが大きくなるので溶解します。

エタノールなどは疎水基（Ｃ２Ｈ５－）と親水基（－ＯＨ）を持っていますが、
水素結合をするため水に溶けます。また、ＯＨ基を結合させることによって、
両端を疎水基にすることもできるため、有機溶媒にも溶けます。

共有結晶や金属結晶は結合エネルギーが大きいので、どちらにも溶けない場合が
ほとんどです。

お礼

なるほど、エタノールは親水基も疎水基も、
どちらも示すことが出来るのですね。
とりあえずは、何とかなりそうです。
どうもありがとうございました。