ראשית, כוהל נמס במים (בירה היא דוגמא טובה).
שנית, מים וכוהל אכן יוצרים קשרי מימן ביניהם - ע"פ היחס: דומה ממיס דומה.

לכוהל יש קצה הדרוקסילי OH- שדרכו הוא יוצר קשרי מימן עם מולקולות המים.
ככל שהכוהל קטן יותר כך הוא נמס טוב יותר במים.
לדוגמא: מתאנול נמס יותר טוב במים מבוטאנול.
הסיבה לכך נעוצה בעובדה שלבוטאנול יש קצה הדרוקסילי קטן וקצה הדרופובי יחסית גדול (שרשרת פחמנים).
הקצה ההדרופילי מגיב עם המים בקשרי מימן, כאשר הקצה ההדרופובי שונה בתכונותיו מהמים ולכן לא מגיב איתם. כתוצאה מכך, ככל שמולקולת הכוהל גדולה יותר (שרשרת פחמנים ארוכה) ביחס לכמות קבוצות ההדרוקסיל בה, כך המסיסות שלה עם מים קטנה.


תערובת של מים ואלכוהול ברגע הערבוב (שמאל) ולאחר מספר דקות (מימין); ניתן לראות כי הנוזלים מתערבבים בקלות ויוצרים קשרי מימן. פורסם באתר של מרק בישוף

במילים אחרות, ככל שמספר קבוצות ההדרוקסיל במולקולות הכוהל גדלות כך גדל הפוטנציאל לקשרי מימן עם המים.

לכוהל בדרך כלל נקודת רתיחה נמוכה משל מים וכתוצאה מכך הכוהל מתנדף מהר יותר בטמפרטורת החדר לעומת המים שלהם נקודת רתיחה גבוהה יותר ולכן הם יתנדפו כעבור זמן ארוך יותר מהכוהל.
גם כאן ההסבר לכך נעוץ בעיקר כי בין מולקולות המים קשרי מימן חזקים יותר מאשר אלו של מולקולות הכוהל. בערבוב שבין מים וכוהל, השניים יגיבו בקשרי מימן אחד עם השני ויגיעו לשיווי משקל בהתאם לנקודת הרתיחה שלהם (בייחוד זו של הכוהל).  

מאת:ימית שרעבי נאור
המחלקה לכימיה אורגנית ומכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

3 תגובות

  • ציפורה

    הישאלה חשובה

    למה כוהל+מדיום 75% ממית טוב יותר תאי פיברובלסט בתרבית מאשר 100% כוהל?

  • הסופרת הגאונה

    שאלה !

    רגע אז לא הבנתי.. פשוט יש לי שיעורי בית בכימיה בבצפר (תיכון) ! אז מה : 50 מ״ל מים+ 50 מ״ל מים זה 100 מ״ל מים.. 50 מ״ל כוהל+50 מ״ל כוהל זה 100 מ״ל כוהל.. 50 מ״ל כוהל + 50 מ״ל מים זה? 99 מ״ל? 101 מ״ל? או כל תוצאה אחרת? אני רק צריכה תשובה לזה.. רק את זה לא הבנתי.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    התשובה מפתיעה!

    שלום לסופרת
    בניגוד לצפיה, אם מערבבים אלכוהול ומים - הנפח של התערובת יוצא קטן יותר, זאת אומרת אם מערבים 50 מ"ל מים עם 50 מ"ל כהל - מתקבל נפח של פחות מ-100. זה בגלל ששני החומרים מורכבים ממולקולות שיש רווח ביניהן, ואז המולקולות נכנסת בין הרווחים (אפשר לחשוב על כוס עם חרוזים גדולים ששופכים לתוכה חרוזים קטנים - שנכנסים לרווחים בין החרוזים).
    את יכולה לראות את הניסוי כאן:
    http://www.youtube.com/watch?v=84k206qaVRU

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע