「油に溶ける」という現象について教えてください

質問

（1）極性の無い油に、溶質が「溶ける」というのは分子レベルで見てどういった
状態になっているのでしょう？水の場合は水分子と溶質が結合すると知りましたが、
油の場合は油分子と結合…はしないのですよね？

(2)油(トリグリセリド)が加水分解して脂肪酸が一部遊離した場合、
トリグリセリド中に(遊離)脂肪酸が溶けていると言うのはおかしいでしょうか。
混ざさっているというのが適切ですか？
(脂肪酸は油の構成物質のため、溶質とは言わないかもしれませんが…)

宜しくお願いしますm(_ _)m

回答No.3

htms42 · ベストアンサー

「溶ける、溶けない」とか「溶かす、溶かさない」という見方をするとわかりにくくなると思います。
溶媒、溶質という役割の違いがかえって理解しにくくしてしまうようです。
２つの物質を対等に見て「混ざる、混ざらない」とはどういうことかを考えてみるほうがいいと思います。

水と油は混ざりません。
二層に分離します。無理にかき混ぜてもしばらく放置すると分離してしまいます。
水は極性の強い物質、油は極性の弱い物質です。
これを「水は油を溶かすことができない」と表現すると何を説明すればいいのかわからなくなります。水の溶媒としての能力が油に対しては弱くなるというイメージになってしまいますね。極性の強さで一律に現象を説明したいと思っていたのが立ち往生してしまうということになってしまいます。

極性の強い物質Ａと弱い物質Ｂを混ぜたとします。Ａ，Ｂの分子は衝突しながら動き回っています。分子間の引力の強さに大きな違いがあれば強い組み合わせで集まり始めます。Ａ－Ａの組み合わせでの引力がＡ－Ｂ，Ｂ－Ｂに比べて大きければＡだけで集まってしまうのです。ＢはＡの集まりの中に入っていくことはできません。仕方がないのでＢだけで集まってしまうということにとになります。Ｂだけが集まるのはＢ－Ｂの引力が強いという意味ではありません。Ａの集まりから排除されてしまっているという結果からできたＢだけの集合なのです。自分から出たのではありません。追い出されたのです。

Ａ，Ｂがともに極性物質であればどうでしょう。Ａ－Ａの間に働く引力とＡ－Ｂの間に働く引力にあまり大きな違いががなければＡ，Ｂは互いに混ざり合うことができます。
Ａ，Ｂがともに極性の弱い物質であればどうでしょう。相手を排除するような強い引力は働いていないのですから混ぜれば混ざったままになります。

あなたは「混ざっている」と「溶けている」を区別していますね。
分子スケールで混ざっていれば「溶けている」ということですから区別する必要はありません。

＞水の場合は水分子と溶質が結合すると知りましたが、
油の場合は油分子と結合…はしないのですよね？

「溶ける」を「結合が生じている」と考えるのもよくないです。液体の水の中で水の分子と水の分子の間で結合が存在するとは言わないでしょう。状態変化を分子間力で説明するということはやりますが結合で説明するということはやりません。「溶ける」、「溶けない」は分子間力です。溶媒和を結合に準ずるものとして説明することはありますが今考えているような溶解現象に持ち込むと混乱します。
こう考えたので「油と油の結合は・・・？」ということになってしまったのです。

油の中にその油の加水分解で生じた脂肪酸は溶け込んでいくことができるでしょう。
油と脂肪酸には極性に違いがあります。
脂肪酸の極性構造は鎖の端にあります。
油の極性構造は鎖の内部にあります。
加水分解で生じた脂肪酸イオンがいくつか集まった球状のミセルを作ると極性が内部に閉じ込められてしまいます。極性のない球状分子と同じような存在になります。油の中に入っていくことができるでしょう。

お礼

そうなんです。「溶ける」「混ざる」の違いがよくわからなくて。
溶けるは無くなるようなイメージなので、なんとも実体が掴めないでいました。
でも、分子レベルで見て溶ける＝混ざるで、「混ざる」として考えていいのですね！
分子間力・脂肪酸の溶解についても具体的に説明くださり助かりました。
理解が深まった気がします（脂肪酸がミセルとして存在していることはおどろきでした）
感謝致しますm(_ _)m

回答No.2

ORUKA1951

No.1です。
＞（１）（２）どちらともよくわかりません。
　困りましたね。

＞水の場合は水分子と溶質が結合すると知りましたが、
　これが分かっていれば、(1)は明白なのですけど・・・

　中学校の理科や高校の化学で状態変化のところで習っているはず、きちんと指導を受けていれば、わからなきゃ。

　液体とは、粒子が一定の距離を保って互いに引き寄せられていて、かつ自由に動ける状態でしたよね。粒子間の引力が弱く、かつ周囲から押されている力が弱いと液体になれず、直接気体になります。(昇華)
　ということは、液体を構成する粒子は相互に自由に溶け合うはずですね。!!!!
　油もベンゼンも油脂も互いに自由に溶けあいますよね。

★では、なぜ油に水が溶けないのでしょう。
　^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^水に油じゃないです。!!
＞水の場合は水分子と溶質が結合すると知りました
　これが答えですよ!!!!
　^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^　水ドオシには通常の分子間力より強力な水素結合が働いていますからね。ビー玉の中に磁石の球を入れたようなもので、磁石だけ寄り集まってしまう。
　仲の良い女の子のグループに、おじさんが混じってもはじき出されて集まるしかない・・
巨視的には、水に溶けない物質どおしが引き合っているように見えるから「疎水結合」と呼ばれますが、それは、油どおし（非極性物質の)この結合を正確に表しているとはいえません。

　溶けると言うことは、誰かとくっつく力が弱いときです。

　状態変化あたりを復習しましょう。ここを間違えています。

お礼

わかりやすくして頂きありがとうございます。
中学の理科で状態変化やったかなぁ。ちょっと忘れてしまいました。
高校でも自主学習だったので分子の事など、本当に最近になって調べたばかりです。
自分は「溶ける」「混ざる」を別々に考えていたのですが、
溶けるという現象は分子間の引力なのだとやっと理解できました。
極性同士の方がエネルギー的に安定するのでしょうね。
無極性は混ざりたいのに入れてもらえない。
女の子グループに追い出されているおじさんを想像してクスッとしてしまいました。
ありがとうございます(´▽｀)

回答No.1

ORUKA1951

1) （1）極性の無い油に、溶質が「溶ける」というのは分子レベルで見てどういった
状態になっているのでしょう？

　物質の状態には個体、液体、気体があります。それぞれの構成要素の振る舞いを復習しましょう。
　液体のときも、分子間に何らかの引力が働いているために、気体のように勝手に飛び回れないのでした。

2) (2)油(トリグリセリド)が加水分解して脂肪酸が一部遊離した場合、
トリグリセリド中に(遊離)脂肪酸が溶けていると言うのはおかしいでしょうか。
　お好きなほうを溶質に、100℃の水にスクロース(ショ糖)は500g弱溶けますが、ショ糖を溶媒と考えてもなんら差し支えない。

お礼

ご回答ありがとうございます。
理解足らなく申し訳ないのですが（１）（２）どちらともよくわかりません。。