L'équation chimique de la réaction entre l'acide benzoïque et les ions hydroxyde est la suivante :
C6H5COOH + OH- → C6H5COO- + H2O
Les ions benzoate formés lors de cette réaction sont stabilisés par résonance, ce qui signifie que la charge négative est répartie sur l'ensemble de la molécule. Cette stabilisation de résonance rend les ions benzoate plus polaires et donc plus solubles dans l'eau. En revanche, l’acide benzoïque est une molécule relativement apolaire, ce qui la rend moins soluble dans l’eau.
Le degré de solubilité de l’acide benzoïque dans les solutions alcalines dépend de la concentration en ions hydroxyde. À mesure que la concentration d’ions hydroxyde augmente, la solubilité de l’acide benzoïque augmente également. En effet, une concentration plus élevée d’ions hydroxyde signifie qu’il y a plus d’ions disponibles pour réagir avec l’acide benzoïque et former des ions benzoate.
En résumé, l'acide benzoïque est plus soluble dans les solutions alcalines en raison de la formation de sels de benzoate. Ces sels sont plus solubles dans l'eau que l'acide benzoïque, ce qui entraîne une solubilité accrue de l'acide benzoïque dans les environnements alcalins.