Почему этанол более растворим в воде, чем метанол?

Хотя и этанол (C2H5OH), и метанол (CH3OH) хорошо растворимы в воде, этанол демонстрирует более высокую растворимость. Это может показаться противоречивым, так как метанол имеет меньшую гидрофобную часть (метильную группу CH3) по сравнению с этильной группой (C2H5) в этаноле. Однако, ключевым фактором оказывается влияние гидрофобных взаимодействий на структуру воды.
Влияние гидрофобных групп на воду:
Гидрофобная гидратация: Вокруг неполярных гидрофобных групп (метильной и этильной) молекулы воды вынуждены организовываться в упорядоченные структуры, чтобы максимизировать водородные связи между собой. Этот процесс энергетически невыгоден и приводит к снижению энтропии системы.
Сравнение этанола и метанола:
Метанол: Метильная группа в метаноле меньше по размеру, и ее влияние на структуру воды менее выражено.
Этанол: Этильная группа в этаноле больше и вызывает более значительное упорядочение молекул воды, что приводит к большему снижению энтропии.
Парадокс растворимости:
Энтропийный фактор: Несмотря на то, что упорядочение воды вокруг этанола энергетически невыгодно, это компенсируется увеличением энтропии за счет разрушения упорядоченных структур воды вокруг гидрофобных групп. В случае этанола, увеличение энтропии более значимо, чем в случае метанола, что и объясняет его более высокую растворимость.
Дополнительные факторы:
Водородные связи: Как этанол, так и метанол способны образовывать водородные связи с молекулами воды через свои гидроксильные группы (-OH). Однако, вклад водородных связей в растворимость менее значителен, чем влияние гидрофобных взаимодействий.
В заключение, более высокая растворимость этанола в воде объясняется энтропийным фактором, связанным с разрушением упорядоченных структур воды вокруг его большей гидрофобной группы. Несмотря на то, что упорядочение воды вокруг гидрофобных групп энергетически невыгодно, это компенсируется увеличением энтропии системы, что делает растворение этанола более термодинамически благоприятным процессом, чем растворение метанола.

Ну не хочет метанол, чтобы его пили. Но куда там.
Некоторые всё же умудряются пить то, что хуже растворяется...