O etanol é significativamente mais solúvel em água do que o metanol. Esta diferença na solubilidade é atribuída principalmente às diferentes forças das ligações de hidrogênio entre as moléculas de álcool e as moléculas de água.

1. Ligação de hidrogênio: O etanol tem um peso molecular mais elevado e um tamanho molecular maior em comparação com o metanol. A presença do átomo de carbono adicional no etanol permite ligações de hidrogênio mais extensas com moléculas de água. A ligação de hidrogênio envolve a atração entre o átomo de hidrogênio de uma molécula e o átomo eletronegativo (como oxigênio ou nitrogênio) de outra molécula. No caso do etanol, o grupo hidroxila (-OH) forma ligações de hidrogênio com a água, criando atrações intermoleculares mais fortes e aumentando sua solubilidade em água.

2. Momento dipolo: O momento dipolar de uma molécula mede sua polaridade, que é a distribuição desigual da carga elétrica. O etanol tem um momento de dipolo maior que o metanol. Isto significa que a carga parcial positiva no átomo de hidrogênio e a carga parcial negativa no átomo de oxigênio do grupo hidroxila no etanol são mais pronunciadas. A polaridade mais forte permite que o etanol interaja mais favoravelmente com as moléculas de água, que também são polares.

3. Tamanho e estrutura molecular: O maior tamanho molecular do etanol em comparação com o metanol contribui para o aumento da sua solubilidade. As moléculas de metanol são menores e mais compactas, permitindo que se encaixem mais firmemente no metanol puro. Em contraste, o tamanho maior das moléculas de etanol introduz mais espaço entre elas, reduzindo a compactação da estrutura líquida. Este arranjo mais frouxo facilita a penetração das moléculas de água e a solvatação das moléculas de etanol, levando a uma maior solubilidade.

Em resumo, o maior peso molecular do etanol, as ligações de hidrogénio mais fortes, o maior momento de dipolo e o maior tamanho molecular contribuem para o aumento da sua solubilidade em água em comparação com o metanol.