Aldehyden zijn de organische verbindingen die de –CHO-groep bevatten, die worden gevormd door de oxidatie van organische verbindingen die de –OH-groep bevatten, dwz alcoholen (ethanol, methanol, enz.)
In aldehyden is het centrale koolstofatoom verbonden met een zuurstofatoom dat een dubbele binding vormt die bekend staat als een carbonylgroep en met een waterstofatoom dat een enkele covalente binding vormt. Ook het koolstofatoom gebonden aan de alkylgroep aangeduid met 'R'. De chemische basisformule voor aldehyde is R-CHO. Hier in dit hoofdartikel leren we over het onderwerp 'Zijn aldehyden oplosbaar in water' en zijn enkele verschillende feiten.
Waarom zijn aldehyden oplosbaar in water?
Aldehyden zijn oplosbaar in water vanwege de polar aard van de daarin aanwezige carbonylgroep (C=O). In de carbonylgroep vormen de elektronen een dichtheid ten opzichte van zuurstof in vergelijking met het koolstofatoom, omdat het zuurstofatoom meer elektronegatief is dan het koolstofatoom.
Er ontstaat dus een gedeeltelijke positieve lading op het koolstofatoom en een gedeeltelijke negatieve lading op het zuurstofatoom. Daarom wordt de positieve kant van de ene polaire verbinding aangetrokken met de negatieve kant van de andere polaire verbinding.
De fysieke eigenschappen van aldehyden zoals dipoolmoment, kookpunt, smeltpunt, enz. Worden beïnvloed door de polaire aard van de carbonylgroep die erop aanwezig is. Ook de carbonylgroep die moleculen zoals aldehyden bevat, heeft hogere kook- en smeltpunten. Voor bijv. Propanal heeft een kookpunt van 56 graden in vergelijking met aceton, dat een kookpunt van 49 graden heeft, op dezelfde manier heeft butaan een kookpunt van 32 graden.
Omdat butaan niet-polair van aard is, heeft het het laagste kookpunt in plaats van propanal en aceton met een carbonylgroep heeft een polaire aard en ze hebben de neiging om andere polaire moleculen aan te trekken. De polaire verbindingen trekken elkaar aan, ze hebben meer energie nodig om van elkaar los te komen. Daarom hebben hoge temperatuur.
Onder normale omstandigheden is formaldehyde een gas en bij kamertemperatuur kookt aceetaldehyde. Andere aldehyden met een lager molecuulgewicht zijn vloeistoffen bij kamertemperatuur. Niet-polaire moleculen zijn niet vermengd met polaire moleculen, omdat polair-polaire moleculen elkaar aantrekken en niet-polaire moleculen niet in staat zijn om tussen hen in te interfereren.
Zo komt water onder polaire moleculen en aldehyden te polaire moleculen ze trekken elkaar aan en worden met elkaar oplosbaar.
Welk aldehyde is oplosbaar in water?
Zoals we hierboven hebben gezien, zijn de aldehyden en het water beide polair van aard, zodat ze met elkaar oplosbaar zijn. Maar niet alle aldehyden worden gemakkelijk oplosbaar in water. Het laagste aldehyde dwz formaldehyde (HCHO) is gas onder normale omstandigheden, dus het lost niet op in water.
Alleen de aldehyden die minder dan vijf koolstofatomen bevatten, zijn oplosbaar in water. Aldehyden met meer dan vijf koolstofatomen zijn niet oplosbaar. De hogere aldehyden zijn niet oplosbaar in water omdat de toenemende koolwaterstofketen van aldehyden het onoplosbaar maakt in water.
De lagere aldehyden zijn gemakkelijk oplosbaar in water omdat de carbonylgroep die daarin aanwezig is, wanneer gemengd met water een waterstofbinding creëert binnen het zuurstofatoom van de carbonylgroep (C=O) en de waterstofatomen van water (H2O) moleculen.
Welk aldehyde is het meest oplosbaar in water?
De aldehyden die minder dan vijf koolstofatomen in hun structuur bevatten, dwz lagere aldehyden, zijn aldehyden die in water oplosbaar zijn. De aldehyden zoals formaldehyde, aceetaldehyde, n-propionaldehyd en butyraldehyd. De IUPAC-naam van formaldehyde is methanol, aceetaldehyde is ethanol, n-propionaldehyd is propanal en butyraldehyde is butanal.
Omdat het aldehyde geen waterstofbruggen vormt met andere aldehyden, vormen ze waterstofbruggen met watermoleculen. Ze lossen dus op in water.
Waarom zijn lagere aldehyden oplosbaar in water?
Zoals we hierboven in een deel van het hoofdartikel zien, welke aldehyden zijn oplosbaar in water? Die alle bovenstaande voorbeelden van aldehyden zijn de lagere aldehyden die gemakkelijk oplosbaar worden in water.
Lagere aldehyden zijn oplosbaar in water omdat ze een lagere keten van koolstofatomen hebben. Aldehyden met meer dan vijf koolstofatomen zijn niet of nauwelijks oplosbaar in water.
Naarmate de koolstofketen in aldehyden toeneemt, veranderen de eigenschappen van aldehyden, zoals de oplosbaarheid van aldehyden in water afneemt. De afname van de oplosbaarheid is te wijten aan de niet-polaire aard van een langere koolwaterstofketen. Evenzo nemen ook andere eigenschappen zoals smeltpunt, kookpunt en dipoolmoment af.
Zijn lagere aldehyden oplosbaar in water?
Ja, lagere aldehyden zijn gemakkelijk oplosbaar in water door de vorming van waterstofbruggen tussen aldehyde en watermoleculen. Omdat beide moleculen polair van aard zijn, trekken ze elkaar aan.
Het meer elektronegatieve zuurstofatoom van de carboxylgroep van aldehyde trekt het waterstofatoom van het watermolecuul naar zich toe en vormt een waterstofbinding (wat een zwakke binding is) daartussen.
Zijn hogere aldehyden onoplosbaar in water?
Ja, hogere aldehyden zijn onoplosbaar in water. In het bijzonder zijn de aldehyden met vijf of meer dan vijf koolstofatomen in hun structuur onoplosbaar of slecht oplosbaar in watermoleculen.
Zelfs de aldehyden zijn polair van aard en water ook polair van aard, nog steeds worden alleen lagere aldehyden oplosbaar en hogere aldehyden zijn onoplosbaar. Omdat de lange keten van koolstofatomen in aldehyden ze een niet-polair molecuul maakt.
Waarom zijn hogere aldehyden onoplosbaar in water?
Alle aldehyden bevatten een carbonylgroep, waardoor de polariteit in aldehyden ontstaat. De polariteit ontstaat door het dipoolmoment op de carbonylgroep van aldehyden. Omdat het koolstofatoom van de carbonylgroep meer elektronegatief is dan het zuurstofatoom. Vanwege minder elektronegativiteit van zuurstofatoom trekt het de elektronendichtheid naar zich toe en creëert het een gedeeltelijke positieve lading op het koolstofatoom en een gedeeltelijke negatieve lading op het zuurstofatoom.
Maar nog steeds na de aanwezigheid van een carbonylgroep die dipool in aldehyden creëert, zijn hogere aldehyden onoplosbaar of spaarzaam in water. Vanwege de aanwezigheid van lange koolstofketens of koolwaterstofmoleculen in aldehyden. De hogere aldehyden vertonen een niet-polariteit en het is moeilijk voor hen om een binding aan te gaan met het watermolecuul. Hogere aldehyden worden opgelost in organische oplosmiddelen zoals ether, koolstoftetrachloride (CCl4), benzeen, enz.
Naarmate de lange koolstofketen toeneemt in aldehyden, domineerde de hydrofobe kant van de koolwaterstofketen over de hydrofiele kant van de polaire -CHO-groep van aldehyde. Zo zijn hogere aldehyden onoplosbaar in watermoleculen.
Is aldehyde beter oplosbaar dan keton?
Nee, aldehyden zijn niet beter oplosbaar dan ketonen in water. De ketonen zijn beter oplosbaar in water dan aldehyden. Naarmate de oplosbaarheid van zowel keton- als aldehydemoleculen afneemt, neemt de koolwaterstofketen in molecuul toe.
Ketonmolecuul bestaat uit twee alkylgroepen in zijn structuur en aldehydemolecuul bestaat uit één waterstofatoom en één alkylgroep in zijn structuur. Omdat de alkylgroep meer elektronen afgeeft in de natuur. Dus we kunnen zeggen: ketonen worden meer polair in de natuur dan aldehyden vanwege de aanwezigheid van twee alkylgroepen daarin.
Zelfs als de alkylgroep of koolstofketen van zowel aldehyden als ketonen toeneemt, worden beide moleculen meer niet-polair van aard, waardoor de oplosbaarheid ervan groter wordt.
maar lager ketonen lijken beter oplosbaar te zijn dan lagere aldehyden, omdat de twee alkylgroepen worden verdeeld rond de carbonyl (C = O) -groep van het ketonmolecuul. Omdat het ketonmolecuul meer alkylgroepen bevat, hebben ze het vermogen om meer elektronen vrij te geven, wat een inductief effect veroorzaakt en de carbonylgroep van het ketonmolecuul polairder van aard maakt.
Dus de lagere ketonen met hetzelfde aantal koolstofatomen zijn iets beter oplosbaar dan aldehyden in water. Aceton is dus beter oplosbaar in water dan aceetaldehyde.
Zijn aldehyden vloeibaar?
Ja, sommige aldehyden zijn in vloeibare vorm. Maar niet alle aldehyden zijn vloeibaar van aard.
Formaldehyde of methanol is in gasvormige toestand bij normale toestand en heeft een scherpe geur. Ethanal of aceetaldehyde is een vloeistof maar vluchtig van aard.
Andere aldehyden die tot elf koolstofatomen in hun structuur hebben, zijn in vloeibare vorm en zien er kleurloos uit.
Maar de aldehyden met meer dan elf koolstofatomen, dwz hogere aldehydeleden, zijn aanwezig in vaste vormen.
Dus de aldehyden die elf koolstofatomen in de molecuul bevatten, zijn in vloeibare vorm aanwezig.
