水和甲醇混合溶剂氢键相互作用及对高分子链溶解能力的理论研究(氢键能使有机化合物的水溶性增加)
氢键能使有机化合物的水溶性增加
因为羟基可以和水形成氢键,显著增加含羟基物质的水溶性。所以一般的,羟基越多,物质越易溶于水
有机物与水形成氢键的条件
不一定会形成氢键,但乙醇可以,形成氢键是互溶的,且氢键越多二者越不易分离
溶质内形成氢键,可使其溶解度减小
溶质分子内形成氢键,会使溶质分子的对称性增加,相应地,其分子本身的极性会减弱,根据相似相溶原理,它在极性溶剂中的溶解度减小,在非极性溶剂中溶解度就增大了。分子间的氢键形成应该是增大分子间作用力,分子内氢键的形成才是减小分子间作用力,而且基本是分子内氢键的形成也并不能说是减小分子间作用力,因为分子内氢键的形成仅仅是占用了原本应该在分子间形成的氢键,从而间接地降低了分子间作用力。
氢键有利于溶解
1、分子内氢键就是说氢键形成在一个分子内的两个基团之间,像邻二苯酚(两个羟基之间形成氢键);
分子间氢键就是说氢键形成在两个分子的基团之间,如水(一个水分子的氧和另一个水分子的氢形成氢键).
2、需要.分子内氢键使得溶沸点降低,分子间氢键使得溶沸点升高.像邻二苯酚的溶解度就明显小于对二苯酚,因为邻二苯酚有分子内氢键,增大了分子的对称性,而且减小了分子间作用力;而对二苯酚有分子间氢键,溶解后对二苯酚分子会和水分子形成氢键,增加了对二苯酚分子与水分子的结合程度,从而增大了溶解度.
氢键能使有机化合物的水溶性增加吗
个人觉得 有机化合物的性质离不开它的结构 (1)有机物由于晶体类型不同造成熔、沸点不同;有机物中离子晶体的熔、沸点大于分子晶体的熔、沸点(如CH3COONa沸点大于CH3COOH,前者离子晶体,后者为分子晶体)。 (2)分子式相同的同类物质,但支链的长短不同引起沸点不同:分子式相同,支链越多,熔、沸点越低,因为主链间的作用减弱(如 沸点低于CH3—CH2—CH2—CH2—CH3)。 (3)组成和结构相似的分子晶体,由于相对分子质量的大小不同而引起的熔、沸点不同:组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大分子间作用力越大,熔、沸点越高(如已烷的熔、沸点高于乙烷)。 (4)由于氢键的存在使熔、沸点不同:由于氢键的存在,使熔、沸点发生反常现象(如乙醇沸点为78℃,氯乙烷沸点12.3℃)。 (5)由于饱和烃基和不饱和烃基影响熔、沸点:一般是饱和烃基形成化合物的沸点高于不饱和烃基形成化合物的沸点,尤其表现在高级脂肪烃基中(如脂的熔、沸点高于油的熔、沸点)。
氢键对水溶性的影响
水溶性物质以外的聚合物不溶于水。
具有水溶性的物质分子中通常含有极性基团如-OH、-SO3H、-NH2、-NHR、-COOH等或不太长的碳链。
水是最廉价的溶剂,来源广,无污染。水溶性高分子之所以溶于水,是因为在水分子与聚合物的极性侧基之间形成了氢键。水溶性高分子的溶解具有一个重要的条件,即溶质和溶剂的溶度参数必须相近,但这仅为溶解的必要条件而非充分条件,还需考虑高分子的结晶结构的影响。