Miért a víz “ az univerzális ” oldószer?

Annak közvetlen címzésére, ahonnan a kifejezés származik:

A vizet “egyetemesnek” nevezik oldószer “, mert több anyagot old, mint bármely más folyadék. – USGS

Melyek az oldószer ideális tulajdonságai?

Az oldószer erőssége az intermolekuláris erők erősségének tulajdonítható, mint például a londoni erők, a dipól-dipól erők, az ion által indukált dipól és a hidrogénkötés. Ezek a vonzás és taszítás erői. A szolvatáció akkor következik be, amikor a molekulát körülveszi az oldószer, így ha erős molekulák közötti erők vannak, erősebb szolvatáció történik.

A hidrogénkötés

A víz a hidrogénkötést használja, egy ilyen típusú intermolekuláris erő, amikor a hidrogént vonzzák a nitrogén, oxigén vagy fluor elektronegatív atomjai. A hidrogénkötés a legerősebb intermolekuláris erő.

Hidrofóbia

A víz nagyszerű oldószer a hidrofil molekulákhoz, de a hidrofób molekulákat definíció szerint a víz nem zavarja könnyen. Ez egyértelmű kivételt jelent az “Univerzális oldószer” ötlet alól. Még nem olvastam olyan szakirodalmat, amely azt állította volna, hogy valóban a legjobb oldószer, de sok kémiai helyzetben jól működik.

TL; DR: A vizet hihetetlenül könnyű megszerezni és kezelni.

Teljesen

A víz jó oldószer a poláris vegyületek számára ^{[idézet szükséges]} , ennek okait John Snow elég jól megfogalmazza. , de valójában nem ez teszi univerzális oldószerré.

Ehelyett egy sor egyéb, mellékes tulajdonság miatt népszerű választás:

Elérhetőség

Van sok víz ^{[idézet szükséges]} . szó szerint leesik az égből. Ez azt jelenti, hogy a legtöbb alkalmazásnál ez a rendelkezésre álló legolcsóbb oldószer.

Reakciókészség

A víz meglehetősen stabil molekula. Várhatóan néhány dolog, amelyet vízben oldhat, jelentősen reagál vele. Nem fog könnyen égni vagy égni, még gőz formájában sem, és magas hőteljesítménye és elterjedtsége (lásd fent) azt jelenti, hogy hatékonyan ki tudja használni a legtöbb előforduló elszabaduló reakciót, például a tüzet (van, amikor vizet adunk egy a tűz rossz ötlet, különösen talán egy laboratóriumban, de még akkor is megoldható a probléma sok víz hozzáadásával.

Toxicitás

Néhány más szokásos oldószertől eltérően a víz nem mérgező ^{[hivatkozás szükséges]} , és nem jelent biológiai vagy ökológiai veszélyt. Ez azt jelenti, hogy a fel nem használt oldószert különleges óvintézkedések nélkül lehet ártalmatlanítani, és ha a az oldott anyag triviálisan ártalmatlanítható, az oldószer is.

Tisztaság és stabilitás

A víz mindenütt megtalálható ^{[idézet szükséges]} , ami újabb egyedi tulajdonságot kölcsönöz neki. : Sok más oldószertől eltérően a víz nem fogja elnyelni a légköri vízgőzt, természetesen csökkentve annak tisztaságát. (Természetesen még mindig kicseréli a vizet a légköri párával, de nem változtatja meg jelentősen az összetételét.)

A desztillált 100% -os víz többé-kevésbé tiszta marad, hacsak nem adnak hozzá aktívan valamit. hozzá, ami ugyan nem egyedi, de hasznos és kissé ritka. A vízmolekulák a legtöbb józan körülmények között sem fognak spontán lebomlani.

Működési hőmérsékletek

A víz széles hőmérsékleti tartományban folyékony, 0 ° C és 100 ° C között. ~ 1 atm és 20-25 ° C-os laboratóriumi körülmények között a víz jól viselkedő és praktikus folyadék.

Továbbá, bár a folyékony fázis széles hőmérsékleti tartományban érhető el, a szilárd és a gáz halmazállapotúak még a rendkívül alapvető berendezések használata esetén sem érhetők el. A víz hűtése jóval fagypont alá, mondjuk -18 ° C-ra, vagy forralás mind triviális tevékenység, olyan berendezéssel, amely nemcsak minden laboratóriumban, de akár a legtöbb otthonban is elérhető.

Röviden …

A víz nem mindig a legjobb eszköz a munkához, de szinte mindig jó vagy nagyszerű, legalábbis akkor, ha poláros vegyületekkel dolgozunk. A víz általános alternatívája az etil-alkohol, amelynek poláris tulajdonságai és üzemi hőmérséklete hasonló, de az etanolnak vannak gyengeségei az itt említett többi kategóriában, azaz reakcióképességében, a vízgőz abszorpciójában és az árában.

Megjegyzések

• @Babounet: A tiszta víz hiánya. A probléma nem ‘ t (általában) kapja meg a víz, ez ‘ teszi ihatóvá. Az általános higiéniai frissítések, valamint az alacsony költségű sótalanítási és tisztítási módszerek elérhetősége már segít megoldani ezt a problémát, emellett a víz egyenlőtlenségének kérdése meghaladja a webhely hatókörét. Természetesen bármit politizálhat, de néha ‘ jó, ha gyorsan lélegezünk, hogy megfontoljuk, kellene-e .
• Igen, egyetértek azzal, hogy megválaszolta a kérdést. De azt gondolom, hogy egyes állításaid enyhén félrevezetőek lehetnek.
• A lede azt sugallja, hogy a víz ‘ oldószerként való képessége lényegtelen, ami nem így van, és hogy univerzális oldószer mint ” bármi képes feloldódni “, nem része a kifejezés, ami szintén nem így van.
• Igen, kivéve, hogy az oka annak, hogy a kifejezést egyáltalán használják, nem pedig egy pontosabbat a történelem.
• Igen, a tudomány előtti történelem, szinte minden irreleváns. Kivéve, tudod, a kérdéseket a kifejezések használatával és jelentésével kapcsolatban, amelyek közvetlenül abból a történelemből származnak. Amint megvan, arra utal, hogy a vízre alkalmazott ” univerzális oldószer ” kifejezés teljesen elválik a ‘ történelmének, és semmi köze a korábbi jelentéshez, holott valójában a kifejezés létezése vagy használata egyáltalán csak a korábbi használat miatt van. Hasznos a történelem és az eredet ismerete. Válasza és érvelése itt azt sugallja, hogy felejtsük el, hogy a történelem létezik. Nem értek egyet.

Csak azért, hogy alternatív választ adjak:

Fontoljon meg egy oldószerrel keverhetőségi táblázat , mint a link.

Mi a legkevésbé miscibile oldószer? Víz! A víz a legrosszabb oldószer. A víz nem keverhető a felsorolt egyéb oldószerek közül 30-ból 17-tel.

A táblázatban 6 oldószer keveredik az összes többi oldószerrel: etanol, aceton, tetrahidrofurán, n- & izopropanol és dioxán.

Miért olyan rossz oldószer a víz? Hidrogénkötések. A vízmolekulák erősen hidrogénhez kapcsolódnak más vízmolekulákhoz. Valami más feloldásához ezeket a hidrogénkötéseket meg kell szakítani.

További elõképeket nézz át a periódusos táblázatban. Mit old fel stabilan a víz? Oldja-e a víz az aranyat, az ezüstöt, a rézet, az ónt, az ólmot, az alumíniumot és sok más fémet és metaloidot, például az antimonot, a szilíciumot és a germániumot, mint a higany ?

A vízben nincs semmi univerzális, csak az, hogy rengeteg van belőle a Földön, és életre van szükségünk.

Megjegyzések

• I ‘ arra merészelem mondani, hogy ‘ sok víz van mindenhol a Föld kivételével, ott ‘, de mindegyiknek a sajátja.
• Szerintem ennek meg kell meg kell jegyezni, hogy van különbség az oldhatóság és a keverhetőség között, de ez jó hozzájárulás.
• ” keverhető ” jelentése minden arányban kölcsönösen oldódó

Mivel a víz poláros, ahogy megjegyzi, és a “like” oldódik mint “továbbra is jó elv, azt hiszem, a válasz az, hogy sok-sok anyag poláris. A legtöbb (ionos) só például. Még a poláros kovalens anyagok is legalább kissé polárosak és enyhén oldhatók (és keverés közben jobban oldódnak). Tehát valóban nem polárosnak kell lennie (pl. Szénhidrogének, “olajok”), hogy ne oldódjon vízben.

Érdemes megjegyezni az „univerzális oldószer” kifejezés történetének egy részét, és miért használják, annak ellenére, hogy a víz nem igazán univerzális vagy akár szükségszerűen a rendelkezésre álló legsokoldalúbb oldószer.

Mielőtt a kémia létezett volna, és azelőtt, hogy a tudomány létezett volna, mint a ma felismert gyakorlat, az alkímia fontos protológia volt. Számos fontos áttörés és finomítás következett be az alkimisták munkája révén, és mindezek ellenére, amelyet gyakran miszticizmus (és időnként csalás) temett el, az alkímia megkezdte az anyag kémiai tulajdonságainak kutatását. A kémia nagyrészt az alkímia reakciójára, a misztikus alapok elutasítására és a tudományos módszer alkalmazására fejlődött.

Az alkímián belül hittek egy “univerzális oldószer” létezésében, amely része lenne a folyamatnak a filozófus kőjének előállítása és / vagy ólom átalakítása arannyá. Számos alkimista állította, hogy tudja, hogyan kell elkészíteni, míg sokan mások úgy vélték, hogy az egyik legfontosabb, átfogó céljuk, a legnehezebb vagy legtitkosabb lépés a olyan erőket, amelyekről azt hitték, hogy alkímia révén el tudják érni.

Nyilvánvaló, hogy soha nem találtak olyan vegyszert, amelynek tulajdonságai az univerzális oldószerhez leírták volna. Azonban a víz kritikus használata miatt, mint alapértelmezett oldószer a vegyi munkában, gyakran válaszolták a címmel. Más válaszok jobban leírják, mint amennyit én tudok, miért a víz különösen hasznos oldószer.