ヒドロキシ基があるだけで水溶性になる！！水に物質が解ける原理について理解しよう！

皆さんこんにちは。

Tsuyo-piです。

物質が水溶するには、

「水中で物質がイオンの状態に電離している」

必要があります。

NaClが水に溶けている様子。
それぞれイオンになって分かれている

このように、

水中で電離している物質を

「電解質」

と言いました。

一方、電解質の対義語である

「非電解質」

の物質、

エタノールやグルコース

などの有機化合物は、

水中では電離しません。

要するに、

イオンの状態にはなりません。

ということは

「水和しないのでは？」

と思ってしまうかもしれません。

こう考えれたあなたは、

水和する原理を

しっかりと理解できています！

しかし実際には溶けるものもあります。

エタノールなどの有機化合物は、

日常生活に密着しています。

また、

化学の授業でも後のほうで

有機化学として

学習することになります。

有機化学では、物質の中でも、

「この部分は水和して、

この部分は水和しない」

ということが

非常に重要になってきます。

実際に私たちの生活にも

大きく結びついてくる

重要な科学的性質です。

この際に、

今回重要になってくる

「ヒドロキシ基を含んだ物質」

というのが、ポイントを握ってきます。

もしも

ここで物質が水和する訳を

理解できていないと、

有機化学で周りに

ついていけなくなります。

それほど、

水に溶ける溶けないは

重要な事柄なのです。

また、水に溶ける原理

を知っていると

化学で世界を見たときの視野が

大幅に広がります。

それくらいに重要な、

非電解質の水に溶ける原理について、

学習していきましょう！

ひとまず、

非電解質だが、水に溶ける

メタノール、CH_３OH　

で考えてみましょう。

メタノールは極性分子で、

メチル基　CH_３-と

ヒドロキシ基　-OH

が結合した構造になっています。

メタノールの様子

このメチル基は無極性であるが、

メチル基には極性が存在しない

ヒドロキシ基は極性があります。

ヒドロキシ基には極性が存在する

極性があるということは、

－に帯びている部分→

水分子の水素に引っ張られる

＋に帯びている部分→

水分子の酸素に引っ張られる

という形で、

ヒドロキシ基に水分子が

くっついてきます。

つまり、

メタノールに水がくっついてる

ということになり、

「水との繋がりができた=水和」

ということになるのです。

ヒドロキシ基のおかげで水和できる

このように、

ヒドロキシ基のような

水とくっつく部分を

親水基と呼び、

水分子と仲良しな部分

メチル基のような、

水とはくっつかない部分を

疎水基と呼びます。

水分子とは一切くっつかない、仲の悪い部分

このように、

水中でも電離しないはずの

非電解質でも、

親水基である「ヒドロキシ基」

のおかげで水和するのです。

物質の

親水基、疎水基

というのは、

生体を語る上でも

非常に重要な要素となってきます。

今後より深く学習するはずなので、

よく覚えておいて欲しいと思います。

とにかく、

本日絶対覚えて帰って欲しいことは、

ヒドロキシ基、すなわち　「-OH」、

親水基と呼ばれる部分が存在すれば、

水和する

ということを

ヒドロキシ基には

極性があるために、

同じく極性である水分子に

引き寄せられるから

水和する、

ヒドロキシ基には水分子がくっつく

というように

原理も理解したうえで、

確実に記憶していって

欲しいと思います。

これさえ頭に叩き込めれば、

水に溶けるか溶けないかの判断は

簡単にできるようになります！

というわけで、

最後までお読みいただき

ありがとうございました。