水とエタノール混合

質問

こんにちは。　
理科で水とエタノールの混合実験をしたのですが、その際、混合すると体積が減ることがわかりました。

<例・水10ミリ+エタノール10ミリ=混合溶液19ミリ>

その現象が起こるのはなぜなんでしょうか？　

できたら水とエタノールの分子構造や水素結合に触れて説明お願いします(>_<)

回答No.2

OMTOMC2311 · ベストアンサー

要因は二つあります。 一つ目はNo.1さんの理由、もう一つは水和です。エタノールのように親水基を持つ物質を水にいれるとします。するとエタノールの親水基周囲の水分子はヒドロキシ基に向かってすべて同じ向きになります(たぶんヒドロキシ基なので電気的引力が強いと思われるため同じ方向を向くと思います)。よって純粋な水とは異なる水素結合のネットワーク構造をとっています。水50mL＋エタノール50mL=100mLとなるのは水が純粋状態の水素結合ネットワークのときです。しかし実際は新たなネットワークが出来るため体積に変化が生じます。

お礼

よくわかりました(>_<)ありがとうございました！

回答No.1

kagakusuki

エタノールの分子は水の分子よりも大きくてかさばるため、分子同士の間の隙間は、水分子同士の間の隙間よりも大きくなります。
　例えば、100mlの大豆の上に、100mlの細かい砂を流し込んだ場合、大豆同士の隙間に砂が流れ込みますから、大豆よりも上にある砂の部分は、100mlよりも少なくなります。
　それを完全に混ぜ合わせた場合、大豆と砂を混ぜ合わせた体積は200mlよりも少なくなります。
　同じ様に、分子の大きさが異なるエタノールと水を混合すると、エタノール分子同士の隙間に、水分子が入り込むため、エタノールだけの場合よりも隙間が少なくなり、全体の体積が、2つの体積の合計よりも小さくなります。

　尚、同様の質問は過去にも行われています。

【参考URL】
　QNo: 6525619 液体の体積
　　http://okwave.jp/qa/q6525619.html

お礼

ありがとうございました！過去の質問等はあまりにも簡単すぎる(小学生向け？)ご回答が多かったので、もっと具体的に知りたいと思い、投稿しました。水素結合等はどうなったのでしょうか…(>_<)