甲烷可溶于水吗 (难溶如何区别?)

非常感谢悟空的信任和邀请。

虽然不是我擅长的领域，但是还是从物理的角度去理解一下这个问题吧。

我们先来看一下组成甲烷的两种元素，碳和氢。

在很多时候，碳其实都是作为还原剂存在着的，从我们老祖先用木头做燃料，再晚一些我们用煤做燃料都可以知道，碳是一个很活跃的元素，更多的身份都是当做还原剂。包括大自然中的碳也是二氧化碳，或者作为碳酸根的存在，储存咋自然界中。

然而这个过程在遇到更强的还原剂氢的时候，被打破了。碳从一个容易失去电子，作为还原剂使用的，变成了获得电子的氧化剂，组成了CH4，也就是我们常说的甲烷。

我们都知道，碳原子有6个质子，核外有6个电子，它有这样3个轨道1S2，2S2、2P2由于特殊的能级关系，外层的2S轨道和2P轨道容易产生轨道杂化形成一个向空间伸展的四面体结构。当碳以这种方式结合在一起的时候，就是所有美女们都喜欢的钻石。

当我们把这个碳原子拿下来，分别与四个氢原子重新组合的时候，就形成了一个以碳原子为核心，四个氢原子占据四个方向的空间四面体结构的甲烷分子。

前面我们说过，碳的氧化性不强，这意味着，在2S、2P杂化轨道上跟氢原子结合形成的C—H键的极性很微弱。这意味着，在甲烷分子的每个方向上，都只能显示出很弱的电极性。

我们再来看看水分子H2O。我们都知道，氧是一种强氧化剂，它争夺电子的能力很强，再除了跟氟元素的反应过程中表现出还原性之外，都一直是作为氧化剂存在的。如果氟不说自己是氧化剂的老大，那么氧就是氧化剂中的老大。这从氧化剂这个名词的由来我们也能看出来。

所以在水分子中，氧这个强氧化剂跟氢这个强还原剂结合形成的H—O根，对外会表现出很强的电极性。通常水分子都是不可能独立存在的，它们会因为水分子的极性而呈现出水分子团的形式存在。就是很多水分子因为极性连接在一起。水分子团的大小因为水的温度，也就是热运动的速度不同而不同，温度高的时候，热运动速度快，水分子团就小，反之，温度低的时候，热运动速度慢，水分子团就大。

所以啊，有一阵子说什么卖小分子水的工具，说什么喝小分子水有利于健康，大家就不要信了，如果你真需要喝小分子水，喝点热水就行了。

废话说多了，再来说为什么甲烷是难溶于水的。从前面的分析我们看到，甲烷分子对外基本上不显示出极性，而水分子之间是显示出来极性的，所以，这两种物质接触之后，甲烷还是自己的样子，独立存在，只有少数甲烷才能挤进水分子团当中去。这就造成了，甲烷难溶于水的现象。

希望老郭的解释能让您满意。

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