有機溶媒と水のどちらが上層にくるか？

有機溶媒と等量の水を混ぜ、しばらくするとどっちが上層に来るか、という問題です。例えば有機溶媒
CH3COOC2H5、CH3COCH3、C2H5OC2H5、CH2Cl2、C6H6
の５つのうち、上層に来るのは
CH3COOC2H5、C2H5OC2H5、C6H6
だそうですが、これはどういった考えに基づいて解けばよいのでしょうか？例えば、気体の収集方法（上方置換か下方置換か）だと、空気の分子量より大きいか小さいかで論理的に判別できますよね？でも有機溶媒は分子量と比重に相関はなさそうだし、もしかして頭を使わない丸暗記をするしかないのですか？（大学入試の問題なので、高校化学の範囲でお願いします。）

No.1 ベストアンサー 回答者： EZWAY 回答日時： 2020/06/11 11:54

密度が水よりも大きければ下に来るし、小さければ上にくるというだけの話で、気体とは異なり、分子量とかから密度を見積もることはできません。

なので覚えるしかありません。
一般論として、ハロゲンを含む溶媒は密度が大きいので下に来ます。あなたが書いたCH2Cl2もそうですし、 CHCl3とかCCl4とかがよく出てくるでしょう。それ以外の大部分は上に来ます。
ただし、高校でよく出てくるものとしてはニトロベンゼンが水よりも密度が大きく、下に沈みます。
それと、実際には水ではなく水溶液であり、その密度は水よりも大きいです。また、有機溶媒が水よりも重いものを多く溶かしていれば、密度が水よりも大きくなる可能性があります。たとえば、ベンゼンとかでも溶けているものによっては沈みます。
そんなこんなで、物事は単純ではありません。そのため、上に来るか下に来るかがわからないと解けないような問題はまともな大学では出題されません。
まあ、そんなこんなで、ニトロベンゼンとハロゲンを含む溶媒だけ覚えとけばいいんじゃないですか。それと水や有機溶媒に溶けているものによっては逆になることもあるというのも知っておいたほうが良いでしょう。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。教えて頂いた、ハロゲン入りのとニトロベンゼンだけ覚えておきます！

お礼日時：2020/06/11 15:29