アンモニア メタンの水の溶解性について

質問

分子構造は似ているのにアンモニアはよく水に溶けるのに、メタンは水に溶けないのは何故ですか？
　アンモニアと比べてメタンの方が共有結合が強いからでしょうか？
　急いでいるのでなるべく早く回答いただけるとありがたいです。

回答No.3

noname#62864 · ベストアンサー

No.1 です。
No.2のご回答を拝見して気が付きましたが、アンモニアのN上の孤立電子対の存在が重要で、それが水のHとの水素結合に利用されることになります。

共有結合の強さに関しては、No.2のご回答にもありますように、水溶性とは関係ないと考えるのが妥当だと思います。

お礼

分かりました。助かりました！ありがとうございました！

回答No.2

DexMachina

横レス失礼します。

個々の結合の分極だけではなく、分子全体での電荷の偏り(→双極子モーメント)を
考える必要があります。
どういうことかというと、個々の結合の分極が大きくても、分子全体では偏りがない分子、
例えば四塩化炭素のような場合では、水への溶解性は低くなる、ということです。

> 共有結合の強さは関係していないんでしょうか？

メタンとアンモニアに関していえば、共有結合の強さは、水への溶解性には関係しません。
一方、もっと弱い共有結合で結合した、例えば四塩化珪素のような場合には、
水と反応して結合が切れることによって、水に溶けます。
但し、この場合は分解を伴うので、アンモニアが水に溶けるのとは別の話になります。

お礼

本で調べたら双極子の話が載っていました！どうもありがとうございました！

回答No.1

noname#62864

NはCよりも電気陰性度が大きいために、C-H結合がほとんど分極していないのに対して、N-H結合は大きく分極しています。すなわち、N上にはδ-、H上にはδ+が生じています。
溶媒となる水も、O上にはδ-、H上にはδ+が生じており、極性が大きくなっています。
そのために、両者の間の親和力が大きく、OH間あるいはNH間に水素結合が生じて、安定化されます。
結果的に、NH3が溶けた状態が安定になり、溶解度が高くなっています。

メタンでは上述のような分極がないために、水との親和力が小さく、ほとんど溶けません。

補足

ご返答ありがとうございます。共有結合の強さは関係していないんでしょうか？