Miksi vesi “ on yleinen ” liuotin?

Osoitteeseen, josta lause on peräisin:

Vettä kutsutaan ”universaaliksi” liuotin ”, koska se liuottaa enemmän aineita kuin mikään muu neste. – USGS

Mitkä ovat liuottimen ihanteelliset ominaisuudet?

Liuottimen vahvuus voidaan katsoa johtuvan sen molekyylien välisten voimien, kuten londonvoimien, dipoli-dipolivoimien, ionin aiheuttaman dipolin ja vetysidoksen, voimasta. Nämä ovat vetovoiman ja vastenmielisyyden voimia. Solvoituminen tapahtuu, kun molekyyli on liuottimen ympäröimä, joten kun voimakkaita molekyylien välisiä voimia esiintyy, solvaatio tapahtuu voimakkaammin.

vetysidos

Vesi käyttää vetysidosta, tyyppiä molekyylien välisestä voimasta, joka koetaan, kun vety houkuttelee elektronegatiivisia atomeja typpeä, happea tai fluoria. Vety sitoutuminen on voimakkain molekyylien välinen voima.

hydrofobia

Vesi on hieno liuotin hydrofiilisille molekyyleille, mutta hydrofobiset molekyylit eivät määritelmän mukaan helposti häiritse vettä. Tämä tekee selkeän poikkeuksen ”Universal Solvent” -ideasta. En ole lukenut kirjallisuutta väittäen sen olevan todella paras liuotin, mutta se toimii hyvin monissa kemiallisissa tilanteissa.

TL; DR: Vettä on uskomattoman helppo saada ja käsitellä.

kokonaisuudessaan

Vesi on hyvä liuotin napayhdisteille ^{[tarvitaan viittaus]} , ja syyt tähän on melko hyvin esittänyt John Snow , mutta se ei todellakaan tee siitä yleistä liuotinta.

Sen sijaan joukko muita satunnaisia ominaisuuksia tekee siitä suositun valinnan:

Saatavuus

Siellä on paljon vettä ^{[tarvitaan sitaatti]} . Se kirjaimellisesti putoaa taivaalta. Tämä tarkoittaa, että useimmissa sovelluksissa se ” ehdottomasti halvin saatavilla oleva liuotin.

Reaktiivisuus

Vesi on kohtuullisen vakaa molekyyli. Harvojen asioiden, jotka voit liuottaa veteen, odotetaan reagoivan merkittävästi siihen. Se ei palaa tai pala helposti edes höyrymuodossa, ja sen korkea lämpökapasiteetti ja esiintyvyys (ks. Yllä) tarkoittaa, että se voi tehokkaasti käyttää suurimman osan mahdollisesti tapahtuvista pakenevista reaktioista, kuten tulipaloista (joskus vettä lisätään Tulipalo on huono idea, varsinkin kenties laboratoriossa, mutta silloinkin ongelma voidaan ratkaista lisäämällä paljon vettä).

Myrkyllisyys

Toisin kuin jotkut muut yleiset liuottimet, vesi ei ole myrkyllistä ^{[vaaditaan viitteitä]} eikä se ole bio- tai ympäristövaara.Tämä tarkoittaa, että käyttämätön liuotin voidaan hävittää ilman erityisiä varotoimia ja jos liuenneet aineet voidaan hävittää triviaalisti, myös liuotin.

Puhtaus ja stabiilisuus

Vettä on kaikkialla ^{[tarvitaan viite]} , mikä antaa sille uuden ainutlaatuisen ominaisuuden. : Toisin kuin monet muut liuottimet, vesi ei absorboi ilmakehän vesihöyryä, mikä vähentää sen puhtautta itsestään selvänä. (Se ”tietysti vaihtaa edelleen vettä ilmakehän kanssa, mutta se ei muuta merkittävästi koostumustaan.)

Tislattu 100% vesi pysyy enemmän tai vähemmän puhtaana, ellei jotain aktiivisesti lisätä sille, mikä ei ole ainutlaatuinen, mutta on hyödyllinen ja melko harvinaista. Vesimolekyylit eivät myöskään hajoa spontaanisti useimmissa järkevissä olosuhteissa.

Toimintalämpötilat

Vesi on nestemäistä monilla lämpötila-alueilla 0 ° C – 100 ° C. ~ 1 atm: n ja 20-25 ° C: n laboratorio-olosuhteissa vesi on hyvin käyttäytyvä ja käytännöllinen neste.

Lisäksi, vaikka nestefaasia on saatavana monilla lämpötila-alueilla, kiinteät ja kaasumaiset tilat eivät ole ulottumattomissa käytettäessä edes erittäin peruslaitteita. Veden jäähdyttäminen hyvin jäätymispisteen alapuolelle, esimerkiksi -18 ° C: seen, tai kiehumiseen ovat molemmat vähäpätöisiä toimintoja, joissa käytetään laitteita, joita ei ole vain jokaisessa laboratoriossa, mutta jopa useimmissa kodeissa.

Lyhyesti sanottuna …

Vesi ei ole aina paras työkalu työhön, mutta se on melkein aina hyvä tai loistava, ainakin polaaristen yhdisteiden kanssa työskenneltäessä. Yleinen vaihtoehto vedelle on etyylialkoholi, jolla on samanlaiset polaariset ominaisuudet ja käyttölämpötilat, mutta etanolilla on kuitenkin heikkouksia muissa tässä mainituissa luokissa, ts. Sen reaktiivisuus, vesihöyryn imeytyminen ja hinta.

Kommentit

• @Babounet: puhtaan veden puute. Ongelma ei ole ’ t (yleensä) veden saaminen, se ’ tekee siitä juotavan. Sanitaation yleiset päivitykset ja edullisten suolanpoisto- ja puhdistusmenetelmien saatavuus auttavat jo ratkaisemaan tämän ongelman, minkä lisäksi kysymys veden epätasa-arvosta on tämän sivuston ulkopuolella. Voi tietysti politisoida mitä tahansa, mutta joskus ’ on hyvä ottaa nopea henkäys miettiäksesi, pitäisikö pitää .
• Kyllä, olen samaa mieltä siitä, että olet vastannut kysymykseen. Mutta luulen, että jotkut lausunnoistasi voivat olla lievästi harhaanjohtavia.
• Ledi viittaa siihen, että veden ’ kyvyllä liuottimena ei ole merkitystä, mikä ei ole asia, ja että yleinen liuotin ” kykenee liuottamaan kaiken ”, ei ole osa lause, jota ei myöskään ole.
• Kyllä, paitsi että syy, jota käytetään lauseen sijasta tarkemman sijasta , johtuu historiasta.
• Kyllä, se on ennen tieteellistä historiaa, jolla ei ole merkitystä melkein kaikelle. Paitsi, tiedätte, kysymykset lauseiden käytöstä ja merkityksestä, jotka tulevat suoraan tuosta historiasta. Kun sinulla on sitä, tarkoitat, että lause ” yleinen liuotin ” vedelle levitettynä on täysin eronnut lauseesta ’ historiaa, eikä sillä ole mitään tekemistä aikaisemman merkityksen kanssa, vaikka itse asiassa ainoa syy, miksi lause on olemassa tai sitä käytetään lainkaan, johtuu aikaisemmasta käytöstä. Historiasta ja alkuperästä on hyötyä. Vastauksesi ja argumenttisi näyttävät viittaavan siihen, että meidän pitäisi unohtaa historian olemassaolo. Olen eri mieltä.

Vain vaihtoehtoisen vastauksen antamiseksi:

Harkitse liuottimien sekoittuvuustaulukko kuten linkitetty.

Mikä on vähiten sekoittuva liuotin? Vesi! Vesi on pahin liuotin. Vesi on sekoittumaton 17: llä 30: sta muista luetelluista liuottimista.

Taulukossa on kuusi liuotinta, jotka sekoittuvat kaikkiin muihin liuottimiin: etanoli, asetoni, tetrahydrofuraani, n- & iso-propanoli ja dioksaani.

Miksi vesi on niin huono liuotin? Vety sidokset. Vesimolekyylit ovat voimakkaasti vety sitoutuneet muihin vesimolekyyleihin. Jos haluat liuottaa jotain muuta, nämä vetysidokset on katkaistava.

Jos haluat toisen esityksen, katso jaksoittaista taulukkoa. Mitä vesi liukenee vakaasti? Liuottaako vesi kultaa, hopeaa, kuparia, tinaa, lyijyä, alumiinia ja monia muita metalleja ja metalloideja, kuten antimonia, piitä ja germaniumia, kuten elohopea ?

Vedessä ei ole mitään universaalia, paitsi että sitä on paljon maapallolla ja tarvitsemme sitä elääkseen.

Kommentit

• I ’ haluan sanoa, että ’ sa paljon vettä kaikkialla paitsi maapallolla, tho ’, mutta jokaiselle omalle.
• Mielestäni sen pitäisi Huomaa, että liukoisuuden ja sekoittuvuuden välillä on ero, mutta tämä on hyvä vaikutus.
• ” sekoittuva ” tarkoittaa toisiinsa liukenevaa kaikissa suhteissa.

Koska vesi on napaista kuten huomautat, ja ”like” liukenee kuten ”on edelleen hyvä periaate, mielestäni vastaus on, että monet ja monet aineet ovat napaisia. Suurin osa (ionisuoloista) on esimerkiksi. Jopa polaarisesti kovalenttiset aineet ovat ainakin hieman polaarisia ja niin jonkin verran liukoisia (ja sekoittaen, liukoisempia). Joten sinun on oltava todella polaarinen (esim. Hiilivedyt, ”öljyt”), jotta et liukene veteen.

On syytä huomata osa käsitteen ”yleinen liuotin” historiasta ja miksi sitä käytetään, vaikka vesi ei olekaan todella universaali tai edes välttämättä kaikkein monipuolisin käytettävissä oleva liuotin.

Ennen kemian olemassaoloa, ja ennen kuin tiede oli olemassa käytäntö, jonka tunnemme tänään, alkemia oli tärkeä prototiede. Lukuisia tärkeitä läpimurtoja ja parannuksia syntyi alkemistien työn ansiosta, ja kaiken kaiken takia, että se hautautui usein mystiikkaan (ja toisinaan petoksiin), alkemia aloitti aineen kemiallisten ominaisuuksien tutkimuksen. Kemia kehittyi suurelta osin reaktiona alkemiaan, hyläten mystiset perustelut ja soveltamalla tieteellistä menetelmää. Alkeemiassa uskottiin ”universaalin liuottimen” olemassaoloon, joka olisi osa prosessia. filosofin kiven tuottamisesta ja / tai lyijyn muuntamisesta kullaksi. Lukuisat alkemistit väittivät tietävänsä, miten se valmistetaan, kun taas monet muut pitivät sen tuottamista yhtenä tärkeimmistä, kattavimmista tavoitteistaan, vaikeimmista tai salaisimmista vaiheista minkä tahansa voimia, joiden he uskoivat voivansa saavuttaa alkemian avulla.

On selvää, ettei mitään kemikaalia, jolla olisi tälle universaalille liuottimelle kuvatut ominaisuudet, ole koskaan löydetty. Kuitenkin veden kriittisen käytön vuoksi oletusliuottimena kemiallisessa työssä siihen on usein viitattu otsikolla. Muut vastaukset kuvaavat paremmin kuin osaan, miksi vesi on erityisen hyödyllinen liuotin.