molekylers löslighet i vatten
Hej!
Jag har en uppsats i kemi snart där vi har till uppgift att jämföra molekylers löslighet i vatten. jag har valt flourtriklormetan (CFCl3), triklormetan (CHCl3) och flourmetan (CH3F). Jag har skrivit ett utkast på texten, men vet inte om det jag skrivit stämmer och om jag måste tänka om innan jag lär mig den... Jag klistrar in texten här nedan och skulle vara jättetacksam för feedback!
Vattenmolekylen är liten då den är uppbyggd av två väteatomer och en syreatom. I molekylen har syret två fria elektronpar som får väteatomerna att repellera och därmed få en vinkel . Denna formation gör att syret utgör en negativ pol och vätet en positiv, molekylen är polär. Vattenmolekyler binder till varandra med hjälp av vätebindningar. Vätebindningar uppstår när det finns en liten, starkt elektronegativ atom (flor, syre, kväve) med ett fritt elektronpar som binder med kovalent bindning till ett väte sittandes på en starkt elektronnegativ atom (flor, syre, kväve). Vätets svaga elektronegativitet kommer göra att dess elektron nästan ’snos över’.
Flortriklormetan har ett kol som omges av tre klor och ett flor. De omgivande elektronerna är alla så pass elektronegativa att molekylen kan ses som opolär eftersom den inte får några poler. Flortriklormetanmolekylerna kommer därför binda tillvarandra med dispersionskrafter som bildas när tillfälliga dipoler inducerar tillfälliga dipoler i närliggande atomer. Den tillfälliga dipolen tillkommer som resultat på att elektroner rör sig slumpmässigt, när de befinner sig mer på en sida av atomen kommer den positiva polen attrahera elektroner i närliggande atomer och en kedjereaktion följer. Dispersionskrafterna samt molekylens uppbyggnad skiljer sig från vatten men det som får flortriklormetan att lösa sig 1,1g/L är florets möjlighet att binda med vätebindningar till vattnet.
Byter man ut floret till ett väte får man triklormetan och lösligheten ökar då något, 8g/L. Triklormetan har inte möjligheten att binda till vatten eller sig själv med hjälp av vätebindningar då vätet sitter på en kolatom och inte en liten, starkt elektronegativ atom. Skillnaden i elektronegativitet hos väte och klor kommer däremot möjliggöra för triklormetan att binda intermolekylärt med dipol-dipol-bindning då klor utgör den negativa polen och väte den positiva. I vatten kommer poläriteten hon triklormetan göra att den löser sig något. Lika löser lika och därmed kommer de negativa polerna hos triklormetan binda till de positiva i vatten och vice versa. Molekylerna är däremot inte tillräckligt lika både gällande atomslag samt storlek för att den ska lösa sig mer än 8g/L.
Om man i stället för att byta flouret i flourtriklormetan, byter ut kloratomerna till väteatomer får man flourmetan. Molekylen liknar metans struktur fast med flor i stället för ett väte. Metan betraktas som olöslig, främst för dess opoläritet. Flourmetan löser sig 2,295g/L. Trots att molekylen har en starkt elektronegativ del (flouret), förblir resten opolär. Flouret kommer ge upphov till vätebindningar med vattnet och även dipol-dipol-bindningar. Detta gör att flourmetan kommer lösa sig mer än flourtriklormetan. Flourmetan binder intermolekylart med sig själv genom dispersionskrafter skapade av inducerade dipoler.
För att sammanfatta löser sig flourtriklormetan minst då molekylen är så pass opolär, däremot är den inte olöslig då floret ger upphov till vätebindningar. Flourmetan löser sig lite mer då floret ger upphov till dipol-dipol-bindningar samt vätebindingar, men den opolära delen binder med dispersionskrafter. Jämförelsevis löser sig triklormetan mer då molekylen är mer polär.
