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苯酚在温度高于 65℃时溶解度变大的可能原因如下:
1. 温度升高:苯酚分子和水分子的热运动都增强。苯酚分子获得更多的能量,能更自由地在水中运动,与水分子的接触更频繁,增加了分子间相互作用的机会,有利于苯酚分子分散到水中,从而使溶解度增大。
2. 氢键作用变化:在较低温度时,苯酚与水之间形成的氢键相对较弱且数量有限。随着温度升高,一方面水分子的热运动使氢键更容易断裂和形成,另一方面苯酚分子的极性有所增强,与水分子形成更强的氢键的能力提高。更多更强的氢键有助于苯酚分子更好地分散在水中,促进了溶解。
3. 苯酚分子结构的变化:较高温度可能导致苯酚分子的构象发生一些变化,使其极性部分更易与水分子相互作用。例如,可能使苯酚的羟基与苯环之间的相对位置或角度发生改变,使得羟基与水分子的结合更紧密、更有利,进而提高了溶解度。
注:温度升高使苯酚的羟基极性变强主要有以下原因:
从分子角度来看,温度升高会使分子的热运动加剧。对于苯酚分子,羟基上的氧原子周围的电子云热运动更加活跃,电子云分布相对更偏向氧原子,导致氧原子与氢原子之间的电子云密度差异更大,即氧原子带部分负电荷更多,氢原子带部分正电荷更明显,这样羟基的极性就更强了。类比:加热使物质的内部活性增加,分子的某些特性表现得更为突出,羟基的极性在温度升高的情况下就体现得更为显著。
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