물이 “ 범용 ” 용매 인 이유는 무엇입니까?

교과서가 답하려고했지만 상황을 악화시킨 오래된 질문입니다.

많은 것들이 물에 녹습니다. 솔루션을 연구하려면 항상 수성 솔루션을 연구해야합니다. 왁스와 같은 많은 비극성 물질이 물에 잘 녹지 않는 것은 사실이지만 절대 용매에 “좋은”물.

하지만 “물이 좋은 용매 인 이유”라는 질문에 어떻게 대답 했습니까? 그들은 물이 극성이어서 예를 들어 $ \ ce {O} $와 양이온 사이의 매력이 너무나도 굉장하다고 말했습니다. blah blah!

그러니까 물과 같은 “큰”용매가 있거나 물과 관련하여 저를 넘어서는 마스터 용매가되는 다른 요소가 있습니다.

  • 물처럼 “다용도”용매가 있습니까?
  • 이러한 종류의 용매가 비극성 일 수 있습니까?
  • 위 질문에 대한 답이 아니요인 경우 물의 특별한 점은 무엇입니까?

답변

구문의 출처를 직접 지정하려면 :

Water는 “유니버설 다른 액체보다 더 많은 물질을 용해시키기 때문입니다. – USGS

이상적인 용매 특성은 무엇입니까?

용제의 강도는 런던 힘, 쌍극자-쌍극자 힘, 이온 유도 쌍극자 및 수소 결합과 같은 분자간 힘의 강도에 기인 할 수 있습니다. 이것들은 인력과 반발력입니다. 용 매화는 분자가 용매로 둘러싸여있을 때 발생하므로 강한 분자간 힘이있을 때 더 강한 용매 화가 발생합니다.

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수소 결합

물은 수소 결합을 사용합니다. 수소가 전기 음성 원자 인 질소, 산소 또는 불소에 끌릴 때 경험하는 분자간 힘. 수소 결합은 가장 강력한 분자간 힘입니다.

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Hydrophobia

물은 친수성 분자에 대한 용매이지만 소수성 분자는 정의상 물에 의해 쉽게 방해받지 않습니다. 이것은 “Universal Solvent”아이디어에 대한 명확한 예외를 만듭니다. 실제로 최고의 용매라고 주장하는 문헌은 읽지 않았지만 많은 화학적 상황에서 잘 작동합니다.

답변

TL; DR : 물은 매우 쉽게 구하고 사용할 수 있습니다.

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충분히

물은 극성 화합물의 좋은 용매입니다 [citation needed] , 그 이유는 John Snow가 잘 설명합니다. ,하지만 그것이 실제로 범용 용매가되는 것은 아닙니다.

대신, 일련의 다른 부수적 특성으로 인해 인기있는 선택이됩니다.

가용성

물이 많이 [인용이 필요함] . 말 그대로 하늘에서 떨어집니다. 즉, 대부분의 응용 프로그램에서 가장 저렴한 용매입니다.

반응도

물은 상당히 안정적인 분자입니다. 물에 녹일 수있는 것은 거의 반응이 없을 것으로 예상됩니다. 증기 형태로도 쉽게 타거나 연소되지 않으며 높은 열용량과 유병률 (위 참조)은 화재와 같이 발생할 수있는 대부분의 폭주 반응을 효과적으로 처리 할 수 있음을 의미합니다 (물을 불은 특히 실험실에서 나쁜 생각이지만, 그럴 때는 물을 많이 추가하여 문제를 해결할 수 있습니다.

독성

다른 일반적인 용매와 달리 물은 독성이 없으며 [citation needed] 이며 생물학적 또는 환경 적 위험이 없습니다. 즉, 사용하지 않은 용매는 특별한 예방 조치없이 폐기 할 수 있습니다. 용질은 간단하게 처리 할 수 있으며 용매도 처리 할 수 있습니다.

순도와 안정성

물은 어디에나 있습니다 [인용 필요] , 또 다른 고유 한 속성을 제공합니다. : 다른 많은 용제와 달리 물은 대기의 수증기를 흡수하지 않아 당연히 순도가 떨어집니다. (물론 “물론 대기 증기와 물을 교환하지만 구성 요소를 크게 변경하지는 않습니다.)

무엇이 적극적으로 추가되지 않는 한 증류수 100 %는 다소 순수하게 유지됩니다. 독특하지는 않지만 유용하고 다소 드문 경우입니다. 물 분자는 또한 대부분의 정상적인 조건에서 자연적으로 분해되지 않습니다.

작동 온도

물은 0 ° C에서 100 ° C까지의 넓은 온도 범위에서 액체입니다. ~ 1 atm 및 20-25 ° C의 실험실 조건에서 물은 잘 작동하고 실용적인 액체입니다.

또한 액체상은 광범위한 온도에서 사용할 수 있지만, 극도로 기본적인 장비를 사용하더라도 고체 및 기체 상태는 도달 할 수 없습니다. 영하 18도 이하로 물을 냉각하거나 끓는 물은 모든 실험실뿐 아니라 대부분의 가정에서도 사용할 수있는 장비를 사용하는 사소한 작업입니다.

요약 …

물은 “항상 작업에 가장 적합한 도구는 아니지만”적어도 극성 화합물로 작업 할 때 거의 항상 좋거나 훌륭한 도구입니다. 물에 대한 일반적인 대안은 극성 특성과 작동 온도가 유사한 에틸 알코올이지만 에탄올은 여기에 언급 된 다른 범주 (예 : 반응성, 수증기 흡수 및 가격)에 약점이 있습니다.

댓글

  • @Babounet : 깨끗한 물 부족. 문제는 ' (일반적으로) 물을 얻는 것이 아니라 ' 식수로 만드는 것입니다. 일반적인 위생 시설 업그레이드와 저비용 담수화 및 정화 방법의 가용성은 이미이 문제를 해결하는 데 도움이되고 있으며, 물 불평등 문제는이 사이트의 범위를 벗어납니다. 물론 어떤 사람도 정치화 할 수 수 있지만 때로는 ' 잠시 숨을 쉬어 해야 할 지 고려하는 것이 좋습니다.
  • 예, 질문에 답변하셨습니다. 그러나 귀하의 진술 중 일부는 약간 오해의 소지가있을 수 있다고 생각합니다.
  • lede는 물이 용매로서의 ' 능력이 무관하다는 것을 암시합니다. 이는 사실이 아닙니다. 무엇이든 용해시킬 수있는 " "로서의 범용 용매 는 또한 그렇지 않습니다.
  • 예, 더 정확한 문구가 아닌 전혀 사용 된 이유는 역사 때문이라는 점을 제외하면
  • 예. li>
  • 예, 거의 모든 것과 관련이없는 과학 이전의 역사입니다. 아시다시피, 그 역사에서 직접 나온 문구의 사용법과 의미에 대한 질문을 제외하고. 물에 적용되는 " 범용 용매 "라는 문구가 '의 역사는 이전의 의미와 관련이 없습니다. 사실이 문구가 존재하거나 전혀 사용되는 유일한 이유는 이전 사용 때문입니다. 역사와 기원에 대한 지식이 유용합니다. 여기서 당신의 대답과 주장은 우리가 역사가 존재한다는 사실을 잊어야한다고 제안하는 것 같습니다. 동의하지 않습니다.

답변

대체 답변 제공 :

용매 혼 화성 표 는 연결된 것과 같습니다.

가장 덜 섞인 솔벤트는 무엇입니까? 물! 물은 최악의 용매입니다. 물은 나열된 다른 용매 30 개 중 17 개와 혼합되지 않습니다.

표에는 에탄올, 아세톤, 테트라 히드로 푸란, n- & 이소프로판올 및 디 옥산과 같은 다른 모든 용매와 혼합 가능한 6 개의 용매가 있습니다.

물이 왜 그렇게 나쁜 용매입니까? 수소 결합. 물 분자는 다른 물 분자에 강하게 수소 결합되어 있습니다. 다른 것을 녹이려면 이러한 수소 결합을 끊어야합니다.

다른 예측을 위해 주기율표를 살펴보십시오. 물은 무엇을 안정적으로 녹입니까? 물은 금,은, 구리, 주석, 납, 알루미늄 및 안티몬, 실리콘, 게르마늄과 같은 기타 많은 금속 및 메탈 로이드를 용해하나요? 수은처럼 ?

물에 관한 보편적 인 것은 없습니다. 지구상에 물이 많이 있고 우리가 살기 위해 필요하다는 점을 제외하면 물에 대한 보편적 인 것은 없습니다.

댓글

  • 나는 ' 벤처를 통해 그곳에 있다고 말했습니다. ' 지구를 제외하고 모든 곳에서 물이 많지만 ' 각각 자신에게도 물이 있습니다.
  • 용해도와 혼 화성에는 차이가 있지만 이것은 좋은 기여입니다.
  • " 혼 화성 "는 모든 비율에서 상호 용해됨을 의미합니다.

답변

물은 극지이므로 “좋아요”는 여전히 좋은 원칙입니다. 제 생각에 대답은 많은 물질이 극성이라는 것입니다. 예를 들어, 대부분의 (이온 성) 염이 있습니다. 극성 공유 물질조차도 적어도 약간 극성이 있고 약간 용해됩니다 (그리고 교반시 더 용해됩니다). 따라서 물에 용해되지 않으려면 비극성 (예 : 탄화수소, “오일”)이어야합니다.

답변

“유니버설 솔벤트”라는 용어의 역사와 물이 진정으로 유니버설 이 아니거나 가장 다재다능한 솔벤트가 아닌데도 사용되는 이유에 주목할 필요가 있습니다.

화학이 존재하기 전에, 그리고 과학이 오늘날 우리가 인식 할 수있는 관행으로 존재하기 이전의 문제에 대해 연금술은 중요한 원생 과학이었습니다. 연금술사의 작업으로 인해 여러 가지 중요한 돌파구와 개선이 이루어졌으며, 종종 신비주의 (때로는 사기)에 묻 혔기 때문에 연금술은 물질의 화학적 특성에 대한 연구를 시작했습니다. 화학은 대체로 연금술에 대한 반응으로 발전했으며 신비한 토대를 거부하고 과학적 방법을 적용했습니다.

연금술에는 그 과정의 일부가 될 “보편적 인 용매”가 있다는 믿음이있었습니다. 많은 연금술사들이 그것을 만드는 방법을 알고 있다고 주장했지만, 다른 많은 연금술사들은 그것을 생산하는 것이 무엇이든 얻는 가장 어렵거나 비밀스러운 주요 목표 중 하나로 생각했습니다. 그들은 연금술을 통해 얻을 수 있다고 믿었습니다.

분명히이 범용 용매에 대해 설명 된 특성을 가진 화학 물질은 발견되지 않았습니다. 그러나 화학 작업에서 물을 기본 용매로 비판적으로 사용하기 때문에, 물이 특히 유용한 용매 인 이유를 다른 답변보다 더 잘 설명합니다.

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