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Chapter13rwred2 - 13 13.1 13.6 Properties of Solutions...

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13 Properties of Solutions Visualizing Concepts 13.1 The energy of the ion-solvent interaction is greater for Li +   than Na + .    The smaller size of the  Li +  ion means that ion-dipole interactions with polar water molecules are stronger.   13.6 Vitamin B 6  is likely to be largely water soluble. The three –OH groups and the  N  can enter  into   many   hydrogen   bonding   interactions   with   water.   The   relatively   small   molecular   size  indicates that dispersion forces will not play a large role in intermolecular interactions and the  hydrogen bonding will dominate. Vitamin E is likely to be largely fat soluble. The long, rod-like  hydrocarbon chain will lead to strong dispersion forces among vitamin E and mostly nonpolar  fats. Although vitamin E has one –OH and one   O .. ..   group, the long hydrocarbon chain  prevents water from surrounding and separating the vitamin E molecules, reducing its water- solubility. 13.9 A detergent for solubilizing large hydrophobic proteins (or any other large nonpolar solute, such  as greasy dirt) needs a hydrophobic part to interact with the solute, and a hydrophilic part to  interact with water. In n-octyl glycoside, the eight-carbon n-octyl chain has strong dispersion  interactions   with   the   hydrophobic   (nonpolar)   protein.   The   –OH groups on the glycoside (sugar) ring form strong hydrogen bonds with water. This causes  the glycoside to dissolve, dragging the hydrophobic protein along with it. The Solution Process 13.11 If the enthalpy released due to solute-solvent attractive forces ( H 3 ) is at least as large as the  enthalpy required to separate the solute particles ( H 1 ), the overall enthalpy of solution ( H s oln will be either slightly endothermic (owing to + H 2 ) or exothermic. Even if  H s oln  is slightly  endothermic, the increase in disorder due to mixing will cause a significant amount of solute to  dissolve. If the magnitude of  H 3  is small relative to the magnitude of  H 1 H s oln  will be large  and endothermic (energetically unfavorable) and not much solute will dissolve. 13.13 Analyze/Plan .  Decide whether the solute and solvent in question are ionic, polar covalent, or  nonpolar covalent. Draw Lewis structures as needed. Then state the appropriate type of solute- solvent interaction. Solve . (a) CCl 4 , nonpolar; benzene, nonpolar; dispersion forces (b) methanol, polar with hydrogen bonding; water, polar with hydrogen bonding; hydrogen  bonding (c) KBr, ionic; water, polar; ion-dipole forces 147
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13   Properties of Solutions Solutions to Red Exercises (d) HCl, polar; CH 3
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