これは、教科書が答えようとしたが状況を悪化させた古い質問です。
多くのものは水溶性です。非常に多く、溶液を研究するには常に水性のものを研究する必要があります。ワックスのような多くの非極性物質は水にあまり溶けないのは事実ですが、決してが溶剤にぶつかったことはありません。水として「良い」。
しかし、「なぜ水は良い溶媒なのか」と尋ねられたとき、私たちはどのように答えましたか？彼らは、水は極性があるので、たとえば$ \ ce {O} $と正イオンの間の引力は非常に大きいと言いました！
つまり、水のような「優れた」溶媒があるか、水には他にもマスターの溶媒であり、私を超えています。
- 水と同じくらい「用途の広い」溶媒はありますか？
- この種の溶媒は無極性である可能性がありますか？
- 上記の質問に対する答えが「いいえ」の場合、水について何が特別ですか？
回答
フレーズの由来を直接説明するには：
水は「ユニバーサル」と呼ばれます他のどの液体よりも多くの物質を溶解するためです。 – USGS
溶媒の理想的な品質は何ですか？
溶媒の強度は、ロンドン力、双極子-双極子力、イオン誘起双極子、水素結合などの分子間力の強度に起因する可能性があります。これらは引力と斥力です。溶媒和は、分子が溶媒に囲まれているときに発生するため、強い分子間力があると、より強い溶媒和が発生します。
水素結合
水は水素結合を利用します。水素が電気陰性原子である窒素、酸素、またはフッ素に引き付けられるときに受ける分子間力の変化。水素結合は最も強い分子間力です。
疎水性
水は素晴らしいです親水性分子の溶媒ですが、疎水性分子は、定義上、水によって容易に妨害されません。これは、「ユニバーサルソルベント」の考え方に明確な例外をもたらします。私はそれが実際に最良の溶媒であると主張する文献を読んだことがありませんが、多くの化学的状況でうまく機能します。
回答
TL; DR：水は非常に簡単に手に入れて使用できます。
完全に
水は極性化合物の優れた溶媒です [引用が必要] 、この理由はJohnSnowによってかなりよく説明されています、しかしそれは実際にはそれを普遍的な溶媒にしているわけではありません。
代わりに、他の一連の偶発的な特性がそれを人気のある選択肢にします：
可用性
そこには「たくさんの水があります [引用が必要です] 。それは文字通り空から落ちます。これは、ほとんどのアプリケーションで、それが入手可能な絶対的に最も安価な溶媒。
反応性
水は適度に安定した分子です。水に溶けるものはほとんどなく、水に大きく反応すると予想されます。蒸気の形でも容易に燃焼または燃焼せず、その高い熱容量と普及率（上記を参照）は、火災などの発生する可能性のあるほとんどの暴走反応を効果的に消火できることを意味します（水をに追加する場合があります火は、特に実験室では悪い考えですが、その場合でも、大量の水を追加することで問題を解決できます。
毒性
他の一般的な溶剤とは異なり、水は毒性がなく [引用が必要] 、バイオハザードまたはエコハザードではありません。つまり、未使用の溶剤は特別な予防措置なしに廃棄できます。溶質は簡単に処分でき、溶媒も同様に処分できます。
純度と安定性
水はいたるところにあります [引用が必要] 、別のユニークな特性を与えます：他の多くの溶媒とは異なり、水は大気中の水蒸気を吸収しないため、当然のことながら純度が低下します。 （もちろん、水は大気中の蒸気と交換されますが、その構成は大きく変わりません。）
蒸留された100％の水は、何かが積極的に追加されない限り、多かれ少なかれ純粋なままです。これは、ユニークではありませんが、便利でやや珍しいものです。また、水分子はほとんどの正常な条件下で自然に分解しません。
動作温度
水は、0°Cから100°Cまでの幅広い温度で液体です。約1気圧および20〜25°Cの実験室条件下では、水は行儀の良い実用的な液体です。
さらに、液相は幅広い温度で利用できますが、非常に基本的な装置を使用しても、固体状態と気体状態は手の届かないものではありません。水を氷点下、たとえば-18°Cまで冷却すること、または沸騰させることは、すべてのラボだけでなくほとんどの家庭でも利用できる機器を使用して、どちらも簡単な作業です。
要するに…
水は常に仕事に最適なツールではありませんが、少なくとも極性化合物を扱う場合は、ほとんどの場合、優れたツールです。水に代わる一般的な方法はエチルアルコールです。これは極性特性と動作温度が似ていますが、エタノールには、反応性、水蒸気の吸収、価格など、ここで説明する他のカテゴリに弱点があります。
コメント
- @Babounet：きれいな水が不足しています。問題は'（通常）水を手に入れることではなく、'それが飲用になります。一般的な衛生設備のアップグレードと低コストの淡水化および浄化方法の利用可能性は、すでにこの問題の解決に役立っています。さらに、水の不平等の問題はこのサイトの範囲を超えています。もちろん、何でも政治化することはできますが、'少し息を呑んで、すべきかかどうかを検討することをお勧めします。
- はい、あなたが質問に答えたことに同意します。しかし、あなたの発言のいくつかはやや誤解を招く可能性があると思います。
- このフレーズは、水'の溶媒としての能力は無関係であることを示唆していますが、そうではありません。また、"何でも溶解できるユニバーサル溶剤 "は、その意味や使用法の一部ではありません。フレーズ。これも当てはまりません。
- はい。ただし、より正確なフレーズではなく、フレーズが使用される理由は歴史によるものです。 li>
- はい、それは前科学的な歴史であり、ほとんどすべてとは無関係です。ただし、その歴史から直接得られるフレーズの使用法と意味についての質問はありません。あなたがそれを持っているように、あなたは水に適用されるフレーズ"ユニバーサルソルベント"がフレーズ'の歴史であり、以前の意味とは何の関係もありません。実際、フレーズが存在する、または使用される唯一の理由は、以前の使用法によるものです。歴史と起源の知識は役に立ちます。ここでのあなたの答えと議論は、歴史が存在することを忘れるべきだと示唆しているようです。同意しません。
回答
別の回答を提供するだけです：
検討してくださいリンクされているような溶媒混和性テーブル。
最も混和性の低い溶媒は何ですか？水！水は最悪の溶剤です。水は、リストされている他の溶媒の30のうち17と非混和性です。
表には、エタノール、アセトン、テトラヒドロフラン、n- &イソプロパノールおよびジオキサンの6つの溶媒があり、他のすべての溶媒と混和します。
なぜ水はそんなに悪い溶媒なのですか？水素結合。水分子は他の水分子と強く水素結合しています。他の何かを溶解するには、これらの水素結合を切断する必要があります。
別の見方については、周期表を見てください。水は何を安定して溶解しますか？水は、金、銀、銅、スズ、鉛、アルミニウム、およびアンチモン、シリコン、ゲルマニウムなどの他の多くの金属やメタロイドを、水銀と同じように溶解しますか？
水は地球上にたくさんあり、生きるために必要なことを除けば、普遍的なものは何もありません。
コメント
- 'あえて'地球を除いて、どこにでもたくさんの水があります。'ですが、それぞれに水があります。
- そうすべきだと思います。溶解性と混和性には違いがあることに注意してください。ただし、これは良い貢献です。
- "混和性"は、すべての比率で相互に溶解することを意味します
回答
水は極性があるため、「溶解するように「のように」は良い原則のままです、私は答えがたくさんの物質が極性であるということだと思います。ほとんどの（イオン性）塩は、例えばです。極性共有結合である物質でさえ、少なくともわずかに極性があり、ある程度溶解します（そして攪拌すると、より溶解します）。したがって、水に溶けないようにするには、本当に無極性（炭化水素、「油」など）である必要があります。
回答
「普遍的な溶媒」という用語の背後にある歴史のいくつかと、水が本当に普遍的ではない、または必ずしも利用可能な最も用途の広い溶媒でさえないにもかかわらず、なぜそれが使用されるのかを注目する価値があります。
化学が存在する前、そして科学が今日認識される実践として存在する前のことに関しては、錬金術は重要なプロトサイエンスでした。錬金術師の仕事により、多くの重要な突破口と改良がもたらされ、錬金術はしばしば神秘主義（そして時には詐欺）に埋もれてしまい、物質の化学的性質の研究を始めました。化学は主に錬金術に反応して発展し、神秘的な基盤を拒絶し、科学的方法を適用しました。
錬金術の中には、プロセスの一部となる「普遍的な溶媒」の存在が信じられていました。賢者の石を生産したり、鉛を金に変換したりするために。多くの錬金術師はそれを作る方法を知っていると主張しましたが、他の多くの錬金術師はそれを彼らの主要な包括的な目標の1つであると考えました。錬金術によって達成できると彼らが信じていた力。
明らかに、この普遍的な溶媒について説明されている特性を持つ化学物質はこれまで発見されていません。しかし、化学作業のデフォルトの溶媒として水が重要に使用されているため、タイトルで呼ばれることがよくあります。他の回答では、水が特に有用な溶媒である理由を私よりもよく説明しています。