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Em razão de ser uma substância polar, torna-se solúvel em água. Entretanto, a solubilidade dos ácidos carboxílicos decresce com o aumento da cadeia carbônica, devido à sua estrutura possuir duas partes, uma polar (Ácido carboxílico) e uma apolar (cadeia carbônica), quanto maior for a cadeia carbônica, mais apolar se torna esta substância e mais difícil é de ser miscível em água. Sua solubilidade decresce de forma exponencial. Ácidos carboxílicos de até quatro carbonos são facilmente solúveis em água, a partir do ácido pentanóico já torna-se difícil de solubilizar em condições ambientes.
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