ベンゼンは一般に水に不溶であると考えられています。ベンゼンは、無極性ベンゼン分子と極性水分子の極性が大きく異なるため、水に不溶です。ただし、ベンゼンはエーテルやヘキサンなどの非極性溶媒に可溶です。
まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。
それでは早速本題に入りましょう。
重要なポイント: ベンゼンは水に溶けますか?
- ベンゼンは非極性であり、極性水分子との相互作用が弱いため、一般に水に不溶であると考えられています。
- ベンゼンの水への溶解度は比較的低く、室温で 1 リットルあたり約 1.8 グラムです。
- ベンゼンは、ヘキサン、トルエン、ジエチルエーテル、クロロホルム、四塩化炭素などの非極性または弱極性溶媒に可溶です。
なぜベンゼンは水に溶けないと考えられているのですか?
ベンゼンは、その独特の分子構造と分子間力の性質により、水に不溶であると考えられています。ベンゼンの水への溶解度は室温で約 1.8 グラム/リットルであり、他の物質に比べて比較的低いです。
ベンゼンは、6 つの炭素原子が環状に配置され、各炭素原子に水素原子が結合した炭化水素化合物です。この分子構造は六角形芳香環として知られています。ベンゼンの炭素-炭素結合は強力で無極性であるため、電子は分子全体に均一に分布しています。したがって、ベンゼンは無極性分子です。
対照的に、水 (H2O) は極性分子です。湾曲した形状をしており、酸素原子が水素原子よりも強く電子を引き寄せ、分子内に部分的なプラスとマイナスの電荷を生成します。酸素原子は部分的にマイナスですが、水素原子は部分的にプラスです。この極性により、水分子は互いに、また他の極性分子と水素結合を形成することができます。
ベンゼンを水と混合すると、ベンゼンの非極性の性質により、極性の水分子との強い相互作用が形成されなくなります。ベンゼン分子間の引力 (ファンデルワールス力) は、水分子間の強い水素結合に比べて比較的弱いです。その結果、ベンゼン分子は一緒に留まる傾向があり、水とは異なる相を形成します。
この水への溶解度の欠如は、「似たものは似たものに溶ける」とよく表現されます。水のような極性物質は他の極性物質を溶解する傾向があり、ベンゼンのような非極性物質は他の非極性物質を溶解する傾向があります。
ベンゼン (C6H6) は他の溶媒に溶けますか?
はい、ベンゼン (C6H6) は多くの有機溶媒に可溶です。ベンゼンは非極性分子であるため、他の非極性溶媒または弱極性溶媒によく溶解する傾向があります。
ベンゼンが溶ける一般的な溶媒には次のようなものがあります。
- ヘキサン:ヘキサンは、ベンゼンを容易に溶解する非極性炭化水素溶媒です。
- トルエン:トルエンは、ベンゼンと構造が似ている別の芳香族炭化水素です。ベンゼンにとって優れた溶媒です。
- ジエチルエーテル:ジエチルエーテルは揮発性で引火性の高い有機溶媒であり、ベンゼンも溶解します。
- クロロホルム:クロロホルムは、ある程度の極性を示しますが、ベンゼンを溶解することができる塩素化有機溶媒です。
- 四塩化炭素:四塩化炭素は、ベンゼンを溶解するためによく使用される非極性溶媒です。
ベンゼンはその毒性と発がん性のため、危険物質とみなされていることに注意することが重要です。したがって、ベンゼンまたはベンゼンを含む溶剤を取り扱うときは注意が必要です。
参考文献
なぜCuSO4（硫酸銅）は水に溶けるのですか？
NaOH（水酸化ナトリウム）はなぜ水に溶けるのですか?
CaSO4は水に溶けますか?
HCl（塩酸）はなぜ水に溶けるのですか？
CCl4は水に溶けますか?