ショ糖化合物は、12個の炭素原子、22個の水素原子、11個の酸素原子(C12H22O11)で構成され、合計136個の価電子が45個の原子 普通比較的低い融点がある共有結合の混合物であることにもかかわらず;ショ糖は比較的高い186º Cであるショ糖の融点で起因するかなり強く結ばれた複雑な分子です。 これは、各原子の間に作成された45の結合の結果です。 各原子の間には非常に多くの結合があり、これらの結合を個々の元素、酸素、水素、炭素に分離するためには質量量のエネルギーが必要です。 先に述べたように、ショ糖は136個の価電子からなる。 この複雑な分子内には非常に多くの電子が存在するため、ロンドン力が増加する。 ロンドン力(分子間力)は、分子内の原子の動きを介して分子によって生成される瞬間的な双極子である。 分子内の周辺原子が一時的にシフトし、分子の一方の端が負の双極子を持ち、反対側の端が正の双極子を持つようになります。 136価電子は強い瞬間双極子-双極子を作成しようとしている;これらの強い瞬間双極子の作成は、ショ糖が高い融点を持っているもう一つの理由です。 これに加えて、ロンドン軍はファン-デル-ワール軍の一種です; ファンデルワールフォースは、分子がその状態にとどまることができる理由である分子間力である。 ファンデルワールフォースには、ロンドン力、水素結合、双極子-双極子の三つのタイプがあり、ファンデルワールフォースがなければ、物質は現在の状態を維持することができない。 その結果、スクロースは非常に多くの力を同時に経験しているので、それは非常に反応性があります。 極性、水素結合、双極子、およびロンドン力はすべて、以下で説明されるこの反応性の高い分子に寄与する。
スクロース内にはロンドンの力がありますが、ロンドンの力はどこにでもあるので、他の力も存在します。 スクロースはまた極性の結果である永久的な双極子を経験します。 極性は分子内の電子の不均等な共有である;言い換えれば、電子はより電気陰性原子に向かって傾く傾向がある。 分子が極性を有するためには、0.5-1.7の電気陰性度差を持たなければならない。 酸素-水素と酸素-炭素のためにスクロース内に極性があります。 酸素-水素は、1.2の電気陰性度が生成されるため極性である(O=3.4H=2.2—–>3.4-2.2=1.2);これは極性分子です。 それはあまりにも0.5と1.7(O=3.4C=)の間の電気陰性度の差を作成するため、酸素-炭素も極性です。2.6—–>3.4-2.6=0.8)。 これに加えて、双極子も極性によって生成される。 原子のより電気陰性側(極性の矢印がこのように指す)は、より電気陰性であるため、負の双極子を形成する。 分子の反対側は、電気陰性度が低いため、正の双極子を形成する。 スクロースは、この双極子のために、水または特に極性溶媒に可溶である。 正の双極子は溶媒内の負の双極子を引き付け、負の双極子は溶媒内の正の双極子を引き付ける。 これはショ糖が北極の溶媒の内で分解されるようにします。水素結合もスクロース溶解性の重要な部分である。
水素結合もスクロース溶解性の重要な部分である。 水素結合は、水素原子と他の原子の孤立電子対への瞬間的な引力を扱う最も強い分子間力である。 水素結合が起こるためには、二つのことが存在しなければならない:
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水素は非常に電気陰性原子に結合されなければなりません
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水素が引き付けられる中心原子上に少なくとも一つの孤立対がなければなりません
スクロース内の水素原子(周辺原子)は、スクロースの全体的な極性の結果として正の双極子であり、これは水素原子に陽性を与える。 しかし、水素はこの原子への引力を失い、別の中心原子の孤立電子対に引き寄せられるようになる。 水素が今に引き付けられる中心原子は、この魅力がなぜ起こるかである肯定的な双極子を形作ります。 これはまた、スクロースがH2Oに高度に可溶性である理由に寄与する。