תוֹכֶן
חומצה בנזואית, בעלת מבנה כימי C6H5COOH, היא האיחוד של מולקולת הבנזן המסיסת במים (עם אטום מימן רופף), עם קבוצת חומצות קרבוקסיליות (-COOH). זו קבוצה זו של חומצה קרבוקסילית שנותנת לחומצה הבנזואית את מידת המסיסות שלה במים. זה קשור ל"יינון ". ניתן לחבר מים לחומצה בנזואית על ידי קשרי מימן. בנוסף, מולקולות מים יכולות להתייצב עם היווצרות יון ה"בנזואט ".
הסיבה העיקרית למסיסות נמוכה
הסיבה העיקרית לכך שחומצה בנזואית מתמוססת רק במים קרים היא שלמרות שקבוצת החומצה הקרבוקסילית היא קוטבית, מרבית מולקולת החומצה הבנזואית אינה קוטבית (המים קוטביים). רק הקבוצה הקרבוקסילית היא. בנוסף, אין מבני ייצוב פנימיים המעדיפים את הקרבוקסילאט, -COO (-), לאורך הקרבוקסילט, -COOH.
קשר המימן
כאשר אינם נמצאים במים, שתי מולקולות של חומצה בנזואית יכולות ליצור מה שמכונה דימר. בדוגמה זו, מולקולת מימן המחוברת למולקולה השנייה.
בנוכחות מים, אם כי במינון נמוך, מים יכולים לקשור מימן לחומצה בנזואית. ככה:
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO - H-OH2.
מינים קשורים למימן כאלה יכולים להגיע לנקודת יינון.
יינון
בנוסף לקשר מימן, יינון מוחלט יכול להתרחש אם יש גורם סיבתי כלשהו שמכריח זאת. הבסיסים יכולים לכפות יינון, אך במידת מים מוגבלת הוא מייצר יינון, על פי משוואת התגובה
C6H5COOH + H2O ---> C6H5COO (-) + H3O (+)
יינון מבטיח מסיסות במים, מכיוון שמים הם ממס קוטבי.
חום מגביר את המסיסות
תוספת חום מגבירה את המסיסות מכיוון שחלק מהאנרגיה המוגברת מותחת מספיק את קשרי המימן ברגע שמתרחשת יינון. יונים הם, בהגדרה, קוטביים, כך שהשונים מתמוססים, מה שמציין את היונים שאז יתמוססו במים.
מסיסות מוגברת
בנוסף לשינויים בטמפרטורה, ישנן דרכים אחרות להגדיל או להקטין את מסיסות המים של חומצה בנזואית. תוספת של חומצה חזקה מפחיתה את היינון באמצעות אפקט "יון משותף". עליית ה- pH מגבירה את יינון החומצה הבנזואית, אולי מובילה לתגובה.