Растворимость молекул в воде и органических растворителях зависит от их молекулярной структуры и химических свойств. Основные структурные факторы, влияющие на растворимость, включают:

Полярность молекул:

Полярные молекулы, содержащие функциональные группы $например,гидроксильные—OH,карбоксильные—COOH,аминные—NH2$, лучше растворяются в воде, так как могут образовывать водородные связи с водой.Пример: Этанол $C2H5OH$ хорошо растворим в воде, благодаря наличию гидроксильной группы.

Гидрофобные и гидрофильные части:

Молекулы с одновременным наличием гидрофобных $например,углеводородныецепи$ и гидрофильных $например,полярныефункциональныегруппы$ участков могут проявлять амфипатические свойства. Это способствует их растворимости как в воде, так и в органических растворителях.Пример: Лецитин, который имеет как гидрофобные $жирныекислоты$, так и гидрофильные $фосфатиднаягруппа$ части, растворим в обоих средах.

Молекулярный размер и форма:

Меньшие и более компактные молекулы чаще растворяются, чем крупные и сложные. Например, глюкоза $C6H12O6$ лучше растворима в воде, чем крахмал, состоящий из более длинных углеводородных цепей.Формы молекул $линейные,разветвленные,циклические$ также могут влиять на их растворимость.

Взаимодействия между молекулами:

Способность молекул образовывать водородные связи, ионные взаимодействия и другие типы межмолекулярных взаимодействий тоже имеет значение. Чем больше таких взаимодействий, тем выше растворимость.Пример: Соляная кислота $HCl$ растворима в воде за счет образования ионов H+ и Cl−, что способствует высокой диссоциации.

Степень насыщенности углеродных цепей:

Насыщенные углеводороды $бездвойныхсвязей$ менее полярные и, как правило, менее растворимы в воде, но лучше растворимы в органических растворителях. Пример: Октан $C8H18$ хорошо растворим в органических растворителях, но слабо растворим в воде.В то же время ненасыщенные углеводороды $сдвойнымиилитройнымисвязями$ могут иметь более сложные свойства растворимости.

Эти структурные факторы можно использовать для предсказания растворимости различных молекул в зависимости от их химической структуры и природы соответствующего растворителя.