CH 4 (الميثان) غير قابل للذوبان بشكل كبير في الماء. الميثان هو جزيء غير قطبي، في حين أن الماء هو مذيب قطبي. إن الاختلاف في القطبية بين الميثان والماء يمنعهما من تكوين عوامل جذب قوية، مما يؤدي إلى انخفاض ذوبانه.
حسنًا، كانت تلك مجرد إجابة بسيطة. ولكن هناك بعض الأشياء الإضافية التي يجب معرفتها حول هذا الموضوع والتي ستجعل مفهومك واضحًا للغاية.
لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى ذلك.
الوجبات السريعة الرئيسية: هل CH4 قابل للذوبان في الماء؟
- الميثان (CH 4 ) غير قابل للذوبان في الماء لأن الماء مذيب قطبي والميثان جزيء غير قطبي.
- يمكن أن يذوب الميثان في المذيبات غير القطبية الأخرى، مثل الهكسان والتولوين ورابع كلوريد الكربون.
- الماء والمذيبات غير القطبية غير قابلة للامتزاج، مما يعني أنها لا تمتزج جيدًا.
لماذا لا يذوب الميثان (CH4) في الماء؟
يعتبر الميثان (CH 4 ) غير قابل للذوبان في الماء بسبب الاختلاف الكبير في القطبية بين المادتين. تعتمد قابلية ذوبان المادة في الماء على قدرتها على التفاعل مع جزيئات الماء من خلال القوى الجزيئية.
الماء جزيء قطبي للغاية، مما يعني أنه يحتوي على شحنة موجبة جزئية على ذرات الهيدروجين وشحنة سالبة جزئية على ذرة الأكسجين. تسمح هذه القطبية لجزيئات الماء بتكوين روابط هيدروجينية قوية مع بعضها البعض ومع المواد القطبية الأخرى.
ومع ذلك، فإن الميثان هو جزيء غير قطبي، يتكون من أربع ذرات هيدروجين مرتبطة بذرة كربون واحدة، ويفتقر إلى أي فصل مهم للشحنة.
وبما أن الماء والميثان لهما أقطاب مختلفة، فإنهما لا يشكلان تفاعلات جزيئية قوية مع بعضهما البعض. تميل جزيئات الماء إلى التجمع حول بعضها البعض من خلال الروابط الهيدروجينية، مما يجعل من الصعب على الجزيئات غير القطبية مثل الميثان أن تتناسب مع هذه الشبكة.
وبدلا من ذلك، تميل جزيئات الميثان إلى التجمع مع جزيئات أخرى غير قطبية وتستبعد جزيئات الماء، مما يؤدي إلى انخفاض قابلية ذوبانها في الماء.
ومن المهم أن نلاحظ أنه على الرغم من أن الميثان ليس قابل للذوبان بشكل كبير في الماء، إلا أنه لا يزال من الممكن أن يذوب إلى حد ما بسبب قوى التشتت الضعيفة بين الجزيئات غير القطبية.
لكن بالمقارنة مع المواد القطبية التي تذوب بسهولة وتشكل محاليل في الماء، فإن ذوبان الميثان يعتبر منخفضا جدا.
هل يمكن أن يذوب الميثان في مذيبات أخرى؟
نعم، يمكن أن يذوب الميثان (CH 4 ) في مذيبات أخرى غير قطبية. تتميز المذيبات غير القطبية بخصائص قطبية مشابهة للميثان، مما يسمح لها بالتفاعل بشكل إيجابي وتشكيل المحاليل. تفتقر المذيبات غير القطبية إلى شحنات موجبة أو سلبية كبيرة ولا تشارك في روابط هيدروجينية قوية أو تفاعلات ثنائية القطب.
تتضمن أمثلة المذيبات غير القطبية التي يمكن أن يذوب فيها الميثان ما يلي:
- الهكسان ( C6H14 ) : الهكسان هو مذيب غير قطبي شائع ويستخدم بشكل متكرر في المختبرات. إنه ذو قطبية منخفضة ويمكنه إذابة المواد غير القطبية بشكل فعال مثل الميثان.
- التولوين (C 7 H 8 ): التولوين هو مذيب غير قطبي آخر شائع الاستخدام في الكيمياء العضوية. وهو فعال في إذابة المركبات غير القطبية، بما في ذلك غاز الميثان.
- رابع كلوريد الكربون (CCl 4 ): رابع كلوريد الكربون هو مذيب غير قطبي كان شائع الاستخدام في الماضي، ولكنه أقل شيوعًا بسبب تأثيره البيئي. يمكنه إذابة المواد غير القطبية مثل الميثان.
تتمتع هذه المذيبات بقوى جزيئية ضعيفة تشبه قوى الميثان، مما يسمح بتفاعلات مناسبة وانحلال. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن هذه المذيبات ليست قابلة للامتزاج بالماء، مما يعني أنها لا تمتزج جيدًا مع الماء، لأن الماء مذيب قطبي للغاية.
قراءة متعمقة
لماذا يذوب السكر (السكروز) في الماء؟
هل BaSO4 (كبريتات الباريوم) قابلة للذوبان في الماء؟
هل CaCO3 (كربونات الكالسيوم) قابل للذوبان في الماء؟
لماذا يذوب الكالسيوم في الماء؟
لماذا KNO3 (نترات البوتاسيوم) قابل للذوبان في الماء؟