Pourquoi leau “ est-elle le solvant universel ”?

Cest une vieille question à laquelle notre manuel a essayé de répondre mais qui a aggravé la situation.

Beaucoup de choses sont solubles dans leau. Tellement que pour étudier les solutions, il faudra toujours étudier les solutions aqueuses. Il est vrai que de nombreux non-polaires comme les cires ne sont pas très solubles dans leau, mais je nai jamais coulé dans un solvant que « bon » comme de leau.

Mais comment avons-nous répondu lorsque nous avons demandé «pourquoi leau est-elle un bon solvant»? Ils ont dit que puisque leau est polaire, lattraction entre par exemple $ \ ce {O} $ et les ions positifs est tellement bla bla bla!

Donc soit il y a de « grands » solvants comme leau là-bas ou il y a dautres choses à propos de leau qui en font le solvant maître qui me dépasse.

  • Existe-t-il un solvant aussi «polyvalent» que leau?
  • Ce type de solvant peut-il être non polaire?
  • Si la réponse aux questions ci-dessus est non, quelle est la particularité de l’eau?

Réponse

Pour aborder directement doù vient la phrase:

Leau est appelée « universelle solvant « car il dissout plus de substances que tout autre liquide. – USGS

Quelles sont les qualités idéales du solvant?

La force dun solvant peut être attribuée à la force de ses forces intermoléculaires comme les forces de Londres, les forces dipôle-dipôle, le dipôle induit par les ions et la liaison hydrogène. Ce sont des forces dattraction et de répulsion. La résolution se produit lorsquune molécule est entourée par le solvant, donc lorsquil y a de fortes forces intermoléculaires, une plus forte solvatation se produit.

entrez la description de limage ici

La liaison hydrogène

Leau utilise la liaison hydrogène, un type de force intermoléculaire subie lorsque lhydrogène est attiré vers les atomes électronégatifs azote, oxygène ou fluor. La liaison hydrogène est la force intermoléculaire la plus forte.

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Hydrophobie

Leau est une excellente solvant pour molécules hydrophiles mais les molécules hydrophobes ne sont, par définition, pas facilement perturbées par leau. Ceci fait une exception claire à lidée de « solvant universel ». Je nai lu aucune littérature prétendant quil sagit en fait du meilleur solvant, mais il fonctionne bien dans de nombreuses situations chimiques.

Réponse

TL; DR: Leau est incroyablement facile à obtenir et à utiliser.


Dans son intégralité

Leau est un bon solvant pour les composés polaires [citation nécessaire] , et les raisons en sont assez bien exposées par John Snow , mais ce nest pas vraiment ce qui en fait le solvant universel.

Au lieu de cela, une série dautres propriétés fortuites en fait un choix populaire:

Disponibilité

Il ya beaucoup d’eau [citation nécessaire] . Elle tombe littéralement du ciel. Cela signifie que pour la plupart des applications, elle le solvant le moins cher disponible.

Réactivité

Leau est une molécule raisonnablement stable. On sattend à ce que peu de choses que vous pouvez dissoudre dans leau réagissent de manière significative avec elle. Il ne brûlera pas ou ne brûlera pas facilement, même sous forme de vapeur, et sa capacité thermique élevée et sa prévalence (voir ci-dessus) signifie quil peut effectivement éteindre la plupart des réactions demballement qui pourraient se produire, comme les incendies (il arrive parfois que lon ajoute de leau à un le feu est une mauvaise idée, surtout peut-être dans un laboratoire, mais même dans ces moments-là, le problème peut être résolu en ajoutant beaucoup d’eau).

Toxicité

Contrairement à certains autres solvants courants, l’eau n’est pas toxique [citation nécessaire] et n’est pas un danger biologique ou écologique. Cela signifie que le solvant non utilisé peut être éliminé sans précautions particulières, et si le Le soluté peut être éliminé de manière triviale, le solvant peut également.

Pureté et stabilité

Leau est partout [citation nécessaire] , ce qui lui confère une autre propriété unique : Contrairement à de nombreux autres solvants, leau nabsorbe pas la vapeur deau atmosphérique, ce qui diminue sa pureté naturellement. (Il « va toujours échanger de leau avec la vapeur atmosphérique, bien sûr, mais cela ne change pas de façon significative sa composition.)

Leau distillée à 100% restera plus ou moins pure à moins que quelque chose ne soit activement ajouté à lui, qui, bien que nétant pas unique, est utile et quelque peu rare. Les molécules deau ne se décomposent pas non plus spontanément dans la plupart des conditions saines.

Températures de fonctionnement

Leau est liquide dans une large gamme de températures, allant de 0 ° C à 100 ° C. Dans des conditions de laboratoire denviron 1 atm et 20-25 ° C, leau est un liquide bien élevé et pratique.

De plus, alors que la phase liquide est disponible dans une large gamme de températures, les états solide et gazeux ne sont pas hors de portée lors de lutilisation déquipements même extrêmement basiques. Refroidir leau à bien en dessous de zéro, disons -18 ° C, ou à ébullition, sont deux activités triviales, utilisant un équipement qui nest pas seulement disponible dans tous les laboratoires, mais même dans la plupart des maisons.

En bref …

Leau nest pas toujours le meilleur outil pour le travail, mais cest presque toujours un bon ou un excellent, du moins lorsque lon travaille avec des composés polaires. Une alternative courante à leau est lalcool éthylique, qui a des propriétés polaires et des températures de fonctionnement similaires, mais léthanol présente des faiblesses dans les autres catégories mentionnées ici, à savoir sa réactivité, son absorption de vapeur deau et son prix.

Commentaires

  • @Babounet: Manque deau propre . Le problème nest pas ‘ dobtenir (généralement) leau, elle ‘ la rend potable. Les améliorations générales de lassainissement et la disponibilité de méthodes de dessalement et de purification à faible coût aident déjà à résoudre ce problème, en outre, la question des inégalités en eau dépasse le cadre de ce site. On peut bien sûr politiser nimporte quoi, mais parfois, il est ‘ de prendre une petite pause pour se demander si on devrait .
  • Oui, je reconnais que vous avez répondu à la question. Mais je pense que certaines de vos déclarations pourraient être légèrement trompeuses.
  • Le voyant implique que les capacités de leau ‘ en tant que solvant ne sont pas pertinentes, ce qui nest pas le cas, et que solvant universel en tant que  » capable de dissoudre quoi que ce soit  » ne fait pas partie de la signification ou de l’usage du phrase, ce qui nest pas non plus le cas.
  • Oui, sauf que la raison pour laquelle la phrase est utilisée plutôt que celle qui est plus précise est à cause de lhistorique.
  • Oui, cest de lhistoire pré-scientifique, sans rapport avec presque tout. Sauf, vous savez, les questions sur les usages et les significations des phrases qui viennent directement de cette histoire. Comme vous lavez, vous impliquez que la phrase  » solvant universel  » appliquée à leau est complètement séparée de la phrase ‘ et na rien à voir avec le sens antérieur, alors quen fait la seule raison pour laquelle la phrase existe ou est utilisée du tout est à cause de lusage antérieur. La connaissance de lhistoire et de lorigine est utile. Votre réponse et votre argumentation semblent suggérer que nous devrions oublier que lhistoire existe. Je ne suis pas d’accord.

Réponse

Juste pour fournir une autre réponse:

Considérez une tableau de miscibilité des solvants comme celui lié.

Quel est le solvant le moins miscible? Leau! Leau est le pire solvant. Leau nest pas miscible avec 17 des 30 autres solvants répertoriés.

Il y a 6 solvants dans le tableau qui sont miscibles avec tous les autres solvants: éthanol, acétone, tétrahydrofurane, n- & iso-propanol et dioxane.

Pourquoi leau est-elle un si mauvais solvant? Liaisons hydrogène. Les molécules deau sont fortement liées à lhydrogène à dautres molucules deau. Pour dissoudre quelque chose dautre, ces liaisons hydrogène doivent être rompues.

Pour une autre perspective, regardez à travers le tableau périodique. Quest-ce que leau se dissout de manière stable? Leau dissout-elle lor, largent, le cuivre, létain, le plomb, laluminium et de nombreux autres métaux et métalloïdes comme lantimoine, le silicium et le germanium, comme le fait le mercure ?

Il ny a rien duniversel dans leau, sauf quil y en a beaucoup sur Terre et que nous en avons besoin pour vivre.

Commentaires

  • Je ‘ oserais dire quil y a ‘ il y a beaucoup deau partout sauf la Terre, tho ‘, mais à chacun le sien.
  • Je pense que ça devrait notez quil existe une différence entre la solubilité et la miscibilité, mais cest une bonne contribution.
  •  » miscible  » signifie mutuellement soluble dans toutes les proportions

Réponse

Puisque leau est polaire comme vous le notez, et « comme se dissout comme « reste un bon principe, je pense que la réponse est que beaucoup de substances sont polaires. La plupart des sels (ioniques) le sont, par exemple. Même les substances covalentes polaires sont au moins légèrement polaires et donc quelque peu solubles (et avec agitation, plus solubles). Il faut donc être vraiment non polaire (ex: hydrocarbures, « huiles ») pour ne pas être soluble dans leau.

Réponse

Il est intéressant de noter une partie de lhistoire derrière le terme «solvant universel», et pourquoi il est utilisé même si leau nest pas vraiment universelle ou même nécessairement le solvant le plus polyvalent disponible.

Avant que la chimie nexiste, et dailleurs avant que la science nexiste comme pratique que nous reconnaissions aujourdhui, lalchimie était une protoscience importante. Un certain nombre de percées et de raffinements importants sont survenus grâce au travail des alchimistes, et malgré tout cela a souvent été enterré dans le mysticisme (et, parfois, la fraude), lalchimie a commencé la recherche sur les propriétés chimiques de la matière. La chimie sest développée en grande partie en réaction à lalchimie, en rejetant les fondements mystiques et en appliquant la méthode scientifique.

Au sein de lalchimie, il y avait une croyance en lexistence dun «solvant universel», qui ferait partie du processus pour produire la pierre philosophale et / ou transmuter le plomb en or. De nombreux alchimistes ont prétendu savoir comment le fabriquer, tandis que beaucoup dautres considéraient sa production comme lun de leurs objectifs majeurs et primordiaux, létape la plus difficile ou la plus secrète pour obtenir quoi que ce soit pouvoirs quils croyaient pouvoir obtenir grâce à lalchimie.

De toute évidence, aucun produit chimique ayant les propriétés décrites pour ce solvant universel na jamais été trouvé. Cependant, en raison de lutilisation critique de leau comme solvant par défaut dans les travaux chimiques, il a souvent été mentionné avec le titre. Dautres réponses décrivent mieux que moi pourquoi leau est un solvant particulièrement utile.

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