相似相容原理

相似相容原理

相似相容原理 “相似”是指溶質與溶劑在結構上相似;“相溶”是指溶質與溶劑彼此互溶。例如,水分子間有較強的氫鍵,水分子既可以為生成氫鍵提供氫原子,又因其中氧原子上有孤對電子能接受其它分子提供的氫原子,氫鍵是水分子間的主要結合力。所以,凡能為生成氫鍵提供氫或接受氫的溶質分子,均和水“結構相似”。如ROH(醇)、RCOOH(羧酸)、R2C=O(酮)、RCONH2(醯胺)等。當然上述物質中R基團的結構與大小對在水中溶解度也有影響。如醇:R—OH,隨R基團的增大,分子中非極性的部分增大,這樣與水(極性分子)結構差異增大,所以在水中的溶解度也逐漸下降。

科學解釋

對於氣體和固體溶質來說,“相似相溶”也適用。對於結構相似的一類氣體,沸點愈高,它的分子間力愈大,就愈接近於液體,因此在液體中的溶解度也愈大。如O2的沸點(90K)高於H2的沸點(20 K),所以O2在水中的溶解度大於H2的溶解度。

套用舉例

乙醇結構式為 CH3CH2OH,甘油為CH2OHCHOHCH2OH,第一:甘油中有三個羥基,而乙醇中只有一個;第二,甘油中的R基比乙醇的要小,所以常溫下甘油在水中的溶解性要比乙醇大。

總結:根據相似相容比較不同物質的溶解性要從兩個方面來看,首先是與溶劑相似的地方,其次是不同的地方,兩者結合起來才會更準確,這樣也只能比較差異較大的物質。

通俗解釋

(1)有機物一般易溶於有機物中,而無機物一般易溶於無機物中。

有機物如油,酒精等,無機物如水等。沾滿機油的手用汽油洗而不用水洗就是這個道理。

(2)極性分子一般易溶於極性分子組成的溶劑中,而非極性分子一般易溶於非極性分子組成的溶劑中。

極性分子如水分子,氨氣分子等。非極性分子如二氧化碳分子,氧氣分子等。

當然,上述說法這是相對的。如:乙醇(有機物)可與水(無機物)互溶;甲酸、乙酸、丙酸等短鏈脂肪酸是極性分子,除了溶於水,也易溶於非極性有機物溶劑中。

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