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用相似相溶原理解释一下甲苯为什么极微溶于水。

霸气的嚓茶
健康的时光
2022-12-23 12:49:12

用相似相溶原理解释一下甲苯为什么极微溶于水。

最佳答案
潇洒的信封
大气的哑铃
2026-05-06 03:12:45

相似相溶原理

定义:对于结构相似的一类固体溶质,其熔点愈低,则其分子间作用力愈小,也就愈接近于液体,因此在液体中的溶解度也愈大。

解释:

1.极性溶剂(如水)易溶解极性物质(离子晶体、分子晶体中的极性物质如强酸等);

2.非极性溶剂(如苯、汽油、四氯化碳等)能溶解非极性物质(大多数有机物、Br2、I2等)

3.含有相同官能团的物质互溶,如水中含羟基(—OH)能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。

4、一般情况,可简记极性相似,便可相溶。

苯是结构完全对称的非极性分子,甲苯相当于甲基取代了苯环上的一个氢原子,这导致了其结构上的不对称性,所以甲苯是极性分子.只不过由于甲基较小,由此引起的极性非常弱,所以有时人们又近似地把它说成是非极性分子,这就导致了甲苯极微溶于水。

最新回答
奋斗的鞋垫
爱听歌的蜜蜂
2026-05-06 03:12:45

不会

CH3CI、硝基苯等极性较强,为何它们不溶于水?有些教科书上将相似相溶规律中的相似仅提及溶质、溶剂的极性是很不够的。尽管溶质溶剂极性的相似是其能否相互溶解的一个重要因素,但并不是唯一的。物质的溶解性还取决于它们分子结构、分子间作用力的类型与大小的相似。例如,水和乙醇可以无限制的相互混溶、煤油与乙醇只是有限度地相互溶解,而水和煤油几乎完全不相溶。对于这些事实,如果只从分子极性的角度来考虑是难以令人满意的,但我们可以从分子结构上得到解释。水和乙醇的分子都是由一个一OH与一个小的原子或原子团结合而成,其结构很相似,分子间都能形成氢键,因此能无限制地相互相混。无疑,随着醇分子中烃基的增大,它与水分子结构上的相似程度将降低,醇在水中的溶解度也将随之减小。煤油主要是分子中含有8—16个碳原子的烷烃的混和物,因乙醇分子中含有一个烷烃的烃基,结构上有相似之处,它们能互溶,但乙醇分子中含有一个跟烃基毫不相干的—OH。因此,它们的相互溶解是有一个的限度的。水的分子结构与煤油毫无相似之处,煤油不溶于水、极性较强的CH3CI、溴苯、硝基苯不溶于水也就不奇怪了。

至于低分子量的羧、酸、醇、醛、酮等易溶于水,则可以从其分子的极性及其分子与水分子能形成氢键得到解释。

拉长的网络
孤独的机器猫
2026-05-06 03:12:45

溶液中溶质微粒和溶剂微粒的相互作用导致溶解。若溶质、溶剂都是非极性分子,如I2和CCl4,白磷和CS2,相互作用以色散力为主;若一种为极性分子,另一种为非极性分子,如I2和C2H5OH,相互作用是分子间作用力;在强极性分子间以取向力为主;若一种溶剂微粒是离子,在水中形成水合离子,在液氨中则形成氨合离子,其他溶剂中就是溶剂合离子。

简单地讲,若溶质微粒和溶剂微粒间相互作用和原先溶质微粒间、溶剂微粒间作用相近,则溶解的就会较多。这应当是相似相溶规律的基础,但是上述规律并不方便判断。于是人们总结出一个简易判断的规律:

相似相溶规律通常的说法是“极性相似的两者互溶度大”。例如,非极性、弱极性溶质易溶于非极性、弱极性溶剂,如I2(非极性)分别在H2O(强极性)、C2H5OH(弱极性)、CCl4(非极性)中的溶解度(g/100g溶剂)依次为0.030(25℃)、20.5(15℃)、2.91(25℃)。又如O2(非极性)在1mLH2O、乙醚(弱极性)、CCl4中溶解的体积(已换算至标准状况下体积)依次为:0.0308mL(20℃)、0.455mL(25℃)、0.302mL(25℃);白磷P4(非极性)能溶于CS2(非极性),但红磷(巨型结构)却不溶。

大家可能已经看出:相似相溶规律是定性规律,通常仅能给出难溶、微溶、可溶的判断,如O2、I2易溶于弱极性、非极性溶剂,但不能认为非极性的O2、I2在CCl4(非极性)中最易溶!!

再举一个例子:蒽和菲分子式相同,但前者为三个苯环“直”并,无极性,而后者为三个苯环“弯”并,稍有极性。现分别溶于苯中,若完全按照“相似相溶规律”判断的话,似乎蒽在苯中的溶解要多些,实测结果:蒽在苯中溶解度(0.63%),菲在苯中溶解度(18.6%)。如何理解呢?(是不是觉得很高深很玄妙?)恩,请看更高更妙的解释——蒽,正因为是“直”的,所以分子间结合得紧,不容易分开,表现还有蒽的沸点较菲高,其摩尔体积小于菲的……

其实,相似相溶规律还有一种表述:“结构相似者可能互溶”,HOH、CH3OH、C2H5OH、n-C3H7OH分子中都含-OH,且-OH所占“份额”较大,所以3种醇均可与水互溶,n-C4H9OH中虽含-OH,因其“份额”小,水溶性有限。可以料想,碳数增多,一元醇的水溶度将进一步下降。丙三醇(甘油)中含有-OH且“份额”较大,与水互溶。C6H12O6(葡萄糖)中含5个-OH,因分子比H2O大了许多,只是易溶于水。高分子淀粉(C6H10O5)n的“分子”更大,只能部分溶解于水;而纤维素更大更高更妙,干脆难溶于水了。

甲苯稍有极性,却与非极性的苯混溶;萘能溶于苯和甲苯……

含有相同官能团,且分子大小相近,则它们的极性相近,例如CH3OH、C3H7OH偶极矩分别1.69D和1.70D,所以,结构相似有时也反映在极性上,但极性相似却不一定是结构相似的反映!!!如硝基苯C6H5NO2、苯酚C6H5OH的偶极矩分别为1.51D和1.70D,极性算是相近,但两者的20℃水溶度分别0.19%、8.2%。又如C3H7Br(1.8D)、C3H7I(1.6D)、C3H7OH(1.7D),极性相近,但20℃水溶度分别0.24%、0.11%、无穷。

可见,结构相似对溶解度的影响强于极性相似!!

顺便说一个金属互溶的问题:

(1)两种金属A、B晶体结构类型相同,原子半径差值小(一般<15%),如Ag(144.2pm)和Au(143.9pm)都是面心立方堆积,半径相似,两者无相互溶;

(2)半径差>15%时,金属间部分溶解,如Mg在Cu或Ag中部分溶;

(3)价相同,金属间互溶度大,钾钠合金互溶为导热系统,伍德合金(Sn+Pb)互溶制保险丝;

(4)电负性相近,金属间互溶度大。Cr、Mo、W在Na、K中难溶在Cu、Ag中较“易”溶

金属互溶的问题是不是也可以看做是一种“相似相溶”呢,但这时,相似的不是极性,而主要是结构方面。

相似相溶规律应当从也需要从结构角度解释。虽然热力学可以说明一些问题,但是主要是将现象赋予数学化和理论化,若继续追问起来为什么,如“为什么KNO3溶解焓是负值?而KOH的溶解焓为正值(吸热)?”“为什么溶解熵效应是这样如此这般的?”……恐怕还是要求助于结构理论,上溯到更为深刻的道理上来。

干净的雨
寂寞的服饰
2026-05-06 03:12:45

甲苯能使溴水褪色,但不是两者发生反应,而是甲苯可以萃取溴水,使之分层。

能使溴水褪色的物质包括有机溶剂(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等,萃取,使水层褪色有机层呈橙红色。)

当在溴水中加入难溶于水的有机溶剂时,溴水中的溴进入有机溶剂而使溴水的橙色褪去,有机溶剂层因溶有溴而呈橙红色。

将液溴与苯混合,溴溶于苯中,形成红褐色液体,不发生反应。与水相比,溴单质易溶于四氯化碳、苯、汽油等有机溶剂。

扩展资料

能使溴水变色的物质:

1、含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物(发生加成反应)

2、苯酚等酚类物质(发生取代反应)

3、含醛基物质(发生氧化反应)

4、碱性物质(如NaOH、Na2CO3)(发生氧化还原反应)

5、较强的无机还原剂(如SO2、KI、FeSO4等)(发生氧化反应)

参考资料百度百科-溴水

百度百科-苯

深情的白昼
虚拟的火车
2026-05-06 03:12:45
甲苯是有机溶剂,溴在有机溶剂中的溶解度远大于水,存在水中的单质溴由于本身性状不稳定(溴水要用棕色瓶装就是这个道理)而从水中转移到甲苯中使得溴水褪色。但是四氯化碳和甲苯同样是有机溶剂,对于溴同样有着较高的溶解度。所以甲苯无法从四氯化碳中将溴单质萃取,因而也无法产生褪色~

陶醉的夕阳
飘逸的项链
2026-05-06 03:12:45
相似相溶..刚才楼上所说的所谓的计算方法是用电负性来计算,是非常不严谨的...因为讨论分子是否有极性是要计算它的偶极距,有点类似于我们物理中的受力分析,因为其实所谓的分子的极性其实就是原子间力的合力,当其合力为零时,就是非极性分子。而合力不为零,为极性分子,而不是这么简单的电负性加减(因为分子是有立体结构的)。而之所以卤素能大量溶于有机溶剂,就是因为相似相容的原理。因为大家都是非极性分子,所以不会产生定向的偶极距,也就是相当于合力为0的情况,所以比较稳定,能大量溶解。而极性分子在极性溶剂中溶解度大的原因也是一样。

香蕉猫咪
直率的日记本
2026-05-06 03:12:45

下午好,出现这种白色有两种情况,第一种是如果去渍水是6#白电油的正戊烷,因为沸点较低与甲苯混合后会先于甲苯挥发造成降温吸潮,甲苯表面被混合入微量水分时就会出现发白雾化,同样你可见甲苯与医用酒精混合也会变白。第二种是你拍摄的桌面部分有清漆涂层,上面的树脂只溶于芳香烃但不溶于轻烷,甲苯是这种清漆的良溶剂被重新溶胀发白——就像你用甲醇和甲苯去擦透明亚克力会使表面雾化变白一样。这两种只是物理相似相溶造成光线衍射并不是化学反应,就像我们看食盐和白糖是白色固体但实际上每个颗粒都是无色透明,与PU固化剂异氰酸酯和四氯化钛遇水变白不是同一回事。

俊逸的雪糕
辛勤的小松鼠
2026-05-06 03:12:45

不能,甲苯和各种甲基苯都不能和溴水反应,但是可以萃取溴水中的溴,使其分层。甲苯上的甲基上的氢原子比苯环上的氢更活泼,容易和(纯净物)氯气或者是液溴(在三价铁离子催化作用下)发生取代反应。注意液溴与溴水不同,液溴是纯净物。

苯和溴水可以反应吗

苯的同系物都不能和溴水反应(苯乙烯之类的含CC双键的可以,但他们不是苯的同系物),但是都可以和液溴反应,一般只要没有太多的支链,各种带烃基的苯都和KMNO4反应生成苯甲酸和各种羧酸,但是因为"相似相溶"原则,溴单质易溶于有机溶剂,难溶于水,所以甲苯会将溴水中的溴单质萃取,静置后混合溶液会分层(甲苯密度小于水),甲苯溶解了溴所以呈橙黄色,故有色层在上层,下层是水,所以说使溴水褪色也好,说不能使之褪色也没错,一般认为不能使之褪色,如果考到了的话答案应该是,不能。

甜蜜的缘分
苗条的自行车
2026-05-06 03:12:45
甲苯分子中的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。

苯是结构完全对称的非极性分子,甲苯相当于甲基取代了苯环上的一个氢原子,这导致了其结构上的不对称性,所以甲苯是极性分子。但由于甲基较小,由此引起的极性非常弱,所以有时人们又近似地把它说成是非极性分子。

苯是非极性的,水是极性分子,根据相似相溶原理,甲苯不溶与水。且甲苯属于烃,所有的烃都不溶于水,除了个别微溶。