สมบัติทางกายภาพของแอลกอฮอล์

หน้าแรกTeeNee อาหารสมอง วิทยาศาสตร์ สมบัติทางกายภาพของแอลกอฮอล์

เนื่องจากประกอบด้วยหมู่ C-O-H จึงทำให้แอลกอฮอล์เป็นโมเลกุลมีขั้ว โดยผลจากการเหนี่ยวนำของออกซิเจน ที่มีสภาพไฟฟ้าลบสูงกว่าคาร์บอนและไฮโดรเจน จึงทำให้ออกซิเจนมีประจุเป็นลบเล็กน้อย ส่วนคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นบวกเล็กน้อย

เมื่ออยู่ในภาวะที่เป็นแอลกอฮอล์สัมบูรณ์ (absolute alcohol) แอลกอฮอล์สามารถก่อพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลได้ โดยเกิดแรงดึงดูดกันระหว่างประจุที่เป็นลบ เล็กน้อยของออกซิเจนกับประจุที่เป็นบวกเล็กน้อยของไฮโดรเจนอีกโมเลกุลหนึ่ง

รูปแสดงการก่อพันธะไฮโดรเจนของเอทานอลสัมบูรณ์ ด้วย ก. โครงสร้างแบบลิวอิส ข. แบบจำลองแบบ ball-and-stick
นอกจากนี้แอลกอฮอล์ยังสามารถก่อพันธะไฮโดรเจนกับนํ้าจึงทำให้ละลายนํ้าได้

ตาราง แสดงการเปรียเทียบจุดเดือดและสภาพการละลายนํ้าได้ของแอลกอฮอล์อีเทอร์และไฮโดรคาร์บอน ที่มีนํ้าหนักโมเลกุลใกล้เคียงกัน
สูตรโครงสร้าง	ชื่อ	นํ้าหนักโมเลกุล	จุดเดือด (C ํ)	สภาพละลายนํ้าได้ กรัม/100กรัม H₂O
CH₃OH CH₃CH₃	เมทานอล อีเทน	32 30	65 -89	ละลาย ไม่ละลาย
CH₃CH₂OH CH₃CH₂OCH₃ CH₃CH₂CH₂CH₂	เอทานอล ไดเมทิลอีเทอร์ โพรเพน	46 46 44	78 24 -42	ละลาย ละลาย ( 7 กรัม / 100 กรัม) ไม่ละลาย
CH₃CH₂CH₂OH CH₃CH₂OCH₃ CH₃CH₂CH₂CH₃	1 โพรพานอล เอทิลเมทิลอีเทอร์ บิวเทน	60 60 58	97 11 0	ละลาย ละลาย ไม่ละลาย
CH₃CH₂CH₂CH₂OH CH₃CH₂OCH₂CH₃	1 - บิวทานอล ไดเอทิลอีเทอร์	74 74	117 35	ละลาย (8 กรัม / 10 กรัม) ละลาย (8 กรัม / 100 กรัม)
CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃	เพนเทน	72	36	ไม่ละลาย
CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂ CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃ HOCH₂CH₂CH₂CH₂OH CH₃OCH₂CH₂OCH₃ CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃	1 - เพนทานอล บิวทิลเมทิลอีเทอร์ 1 , 4 - บิวเทนไดออล เอทิลีนไกลคอล ไดเมทิลอีเทอร์ เฮกเซน	88 88 90 90 88	138 71 230 84 69	ละลายเล็กน้อย (2.3 กรัม/100 กรัม) ละลายเล็กน้อย ละลาย ละลาย ไม่ละลาย
จากตารางพบว่าสารประกอบทั้ง 3 กลุ่มที่มีนํ้หนักโมเลกุลใกล้เคียงกันนั้นแอลกอฮอล์มีจุดเดือดสูงที่สุด เนื่องจากมีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล แต่อีเทอร์และไฮโดรคาร์บอนไม่มีจึงมีจุดเดือดใกล้เคียงกัน เช่น เอทานอล (78 ํ C) ไดเมทิลอีเทอร์ (-24 ํ C) โพรเพน (-42 ํC)
แอลกอฮอล์ที่มีหมู่ไฮดรอกซิลเพิ่มขึ้นจุดเดือดจะสูงขึ้นด้วย เนื่องจากมาสารถก่อพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลได้มากพันธะขึ้น เช่น เฮกเซน (60 ํ C) 1-เพนทานอล (138 ํC) 1,4-บิวเทนไดออล (230 ํC)
จุดเดือดของแอลกอฮอล์และอีเทอร์จะเพิ่มขึ้น เมื่อนํ้าหนักโมเลกุลเพิ่ม ทั้งนี้เนื่องจากมีการเพิ่มแรงกระจาย (dispersion force :- เกิดเนื่องจากการเคลื่อนที่ของกลุ่มอิเล็กตรอน ของอะตอมหรือโมเลกุล ที่มีหรือไม่มีโมเมนต์ขั้วคู่ก็ได้ ทำให้เกิดโมเมนต์ขั้วคู่ชั่วคราวขึ้นเรียกแรงดึงดูดระหว่างโมเมนต์ขั้วคู่ชั่วคราวระหว่างอะตอมหรือโมเลกุลที่อยู่ใกล้กันว่าแรงกระจาย) ระหว่างส่วนที่เป็นไฮโดรคาร์บอนของโมเลกุล เช่น เอทานอล (78 ํC) 1-โพรพานอล (97 ํ C) และ 1-บิวทานอล (117 ํC)
ทั้งแอลกอฮอล์และอีเทอร์ก่อพันธะไฮโดรเจนกับนํ้าได้ จึงทำให้สารประกอบเหล่านี้ละลายนํ้าได้ดีกว่าไฮโดรคาร์บอนที่มีนํ้าหนักโมเลกุลใกล้เคียงกัน แต่เมื่อนํ้าหนักโมเลกุลเพิ่มขึ้นสภาพการละลายได้จะลดลง เนื่องจากขนาดของส่วนที่เป็นไฮโดรคาร์บอนเพิ่มขึ้น จึงทำให้มีสมบัติทางกายภาพใกล้เคียงกับไฮโดรคาร์บอนที่มีนํ้าหนักโมเลกุลใกล้เคียงกัน เช่น 1-เดคานอลไม่ละลายนํ้า แต่ละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว เช่น เบนซีนและเฮกเซน