1. Liaison hydrogène : L'éthanol a un poids moléculaire plus élevé et une taille moléculaire plus grande que le méthanol. La présence de l'atome de carbone supplémentaire dans l'éthanol permet une liaison hydrogène plus étendue avec les molécules d'eau. La liaison hydrogène implique l'attraction entre l'atome d'hydrogène d'une molécule et l'atome électronégatif (comme l'oxygène ou l'azote) d'une autre molécule. Dans le cas de l'éthanol, le groupe hydroxyle (-OH) forme des liaisons hydrogène avec l'eau, créant ainsi des attractions intermoléculaires plus fortes et améliorant sa solubilité dans l'eau.
2. Moment dipolaire : Le moment dipolaire d’une molécule mesure sa polarité, qui correspond à la répartition inégale de la charge électrique. L'éthanol a un moment dipolaire plus élevé que le méthanol. Cela signifie que la charge partielle positive sur l’atome d’hydrogène et la charge partielle négative sur l’atome d’oxygène du groupe hydroxyle dans l’éthanol sont plus prononcées. La polarité plus forte permet à l’éthanol d’interagir plus favorablement avec les molécules d’eau, qui sont également polaires.
3. Taille et structure moléculaire : La taille moléculaire plus grande de l’éthanol par rapport au méthanol contribue à sa solubilité accrue. Les molécules de méthanol sont plus petites et plus compactes, ce qui leur permet de s'emboîter plus étroitement dans le méthanol pur. En revanche, la plus grande taille des molécules d’éthanol introduit plus d’espace entre elles, réduisant ainsi la compacité de la structure liquide. Cet arrangement plus lâche facilite la pénétration des molécules d'eau et la solvatation des molécules d'éthanol, conduisant à une solubilité plus élevée.
En résumé, le poids moléculaire plus élevé de l'éthanol, sa liaison hydrogène plus forte, son moment dipolaire plus élevé et sa taille moléculaire plus grande contribuent tous à sa solubilité accrue dans l'eau par rapport au méthanol.
