Waarom is water “ het universele ” oplosmiddel?

Om rechtstreeks aan te geven waar de zin vandaan komt:

Water wordt de “universele oplosmiddel omdat het meer stoffen oplost dan welke andere vloeistof dan ook. – USGS

Wat zijn ideale eigenschappen van oplosmiddel?

De sterkte van een oplosmiddel kan worden toegeschreven aan de sterkte van zijn intermoleculaire krachten, zoals Londense krachten, dipool-dipoolkrachten, ionengeïnduceerde dipool en waterstofbinding. Dit zijn aantrekkingskracht en afstoting. Oplossing vindt plaats wanneer een molecuul wordt omgeven door het oplosmiddel, dus wanneer er sterke intermoleculaire krachten zijn, treedt een sterkere solvatatie op.

De waterstofbrug

Water maakt gebruik van de waterstofbrug, een type van intermoleculaire kracht die wordt ervaren wanneer waterstof wordt aangetrokken door de elektronegatieve atomen stikstof, zuurstof of fluor. Waterstofbinding is de sterkste intermoleculaire kracht.

Hydrofobie

Water is geweldig oplosmiddel voor hydrofiele moleculen, maar hydrofobe moleculen worden per definitie niet gemakkelijk verstoord door water. Dit vormt een duidelijke uitzondering op het idee van “Universal Solvent”. Ik heb geen literatuur gelezen waarin wordt beweerd dat het eigenlijk het beste oplosmiddel is, maar het werkt goed in veel chemische situaties.

TL; DR: Water is ongelooflijk gemakkelijk te verkrijgen en ermee te werken.

Volledig

Water is een goed oplosmiddel voor polaire verbindingen ^{[nodig citaat]} , en de redenen hiervoor worden vrij goed uiteengezet door John Snow , maar dat is niet echt wat het tot het universele oplosmiddel maakt.

In plaats daarvan maakt een reeks andere, incidentele eigenschappen het een populaire keuze:

Beschikbaarheid

Er “een veel water ^{[nodig citaat]} . Het letterlijk valt uit de lucht. Dit betekent dat het voor de meeste toepassingen het absoluut goedkoopste beschikbare oplosmiddel.

Reactiviteit

Water is een redelijk stabiel molecuul. Er wordt verwacht dat er weinig dingen zijn die u in water kunt oplossen. Het zal niet gemakkelijk verbranden of ontbranden, zelfs niet in dampvorm, en zijn hoge warmtecapaciteit en prevalentie (zie hierboven) betekent dat het de meeste op hol geslagen reacties die kunnen optreden, zoals branden, effectief kan doven (er zijn momenten waarop water aan een vuur is een slecht idee, vooral in een laboratorium, maar zelfs op die momenten kan het probleem worden opgelost door veel water toe te voegen).

Toxiciteit

In tegenstelling tot sommige andere gangbare oplosmiddelen, is water niet giftig ^{[nodig citaat]} en vormt het geen bio- of ecologisch gevaar. Dit betekent dat ongebruikt oplosmiddel zonder speciale voorzorgsmaatregelen kan worden weggegooid. opgeloste stof kan triviaal worden verwijderd, het oplosmiddel ook.

Zuiverheid en stabiliteit

Water is overal ^{[nodig citaat]} , waardoor het een andere unieke eigenschap heeft : In tegenstelling tot veel andere oplosmiddelen absorbeert water geen atmosferische waterdamp, waardoor de zuiverheid vanzelfsprekend afneemt. (Het zal natuurlijk nog steeds water uitwisselen met de atmosferische damp, maar het verandert de samenstelling niet significant.)

Gedestilleerd 100% water blijft min of meer zuiver tenzij er actief iets wordt toegevoegd aan het, wat, hoewel niet uniek, nuttig en enigszins ongebruikelijk is. Watermoleculen zullen ook niet spontaan ontleden onder de meest gezonde omstandigheden.

Bedrijfstemperaturen

Water is vloeibaar bij een breed temperatuurbereik, dat zich uitstrekt van 0 ° C tot 100 ° C. Onder laboratoriumomstandigheden van ~ 1 atm en 20-25 ° C is water een brave en praktische vloeistof.

Bovendien, terwijl de vloeistoffase beschikbaar is bij een breed temperatuurbereik, zijn de vaste en gasvormige toestanden niet onbereikbaar, zelfs niet bij het gebruik van zeer eenvoudige apparatuur. Water koelen tot ver onder het vriespunt, zeg -18 ° C, of koken, zijn beide triviale bezigheden, met apparatuur die niet alleen in elk laboratorium beschikbaar is, maar zelfs in de meeste huizen.

Kortom …

Water is niet altijd het beste hulpmiddel voor de klus, maar het is bijna altijd een goed of geweldig hulpmiddel, tenminste als je met polaire verbindingen werkt. Een veelgebruikt alternatief voor water is ethylalcohol, die vergelijkbare polaire eigenschappen en bedrijfstemperaturen heeft, maar ethanol heeft zwakke punten in de andere hier genoemde categorieën, namelijk de reactiviteit, de opname van waterdamp en de prijs.

Opmerkingen

• @Babounet: Gebrek aan schoon water. Het probleem is niet ‘ t (meestal) om het water te krijgen, het ‘ maakt het drinkbaar. Algemene sanitaire verbeteringen en de beschikbaarheid van goedkope ontziltings- en zuiveringsmethoden helpen dit probleem al op te lossen, daarnaast valt de kwestie van de ongelijkheid in water buiten het bestek van deze site. Men kan natuurlijk alles politiseren, maar soms is het ‘ goed om even op adem te komen om te overwegen of men zou moeten .
• Ja, ik ben het ermee eens dat u de vraag heeft beantwoord. Maar ik denk dat sommige van uw uitspraken enigszins misleidend kunnen zijn.
• De lede impliceert dat het vermogen van water ‘ als oplosmiddel niet relevant is, wat niet het geval is, en dat universeel oplosmiddel als ” alles kan oplossen ” maakt geen deel uit van de betekenis of het gebruik van de zin, wat ook niet het geval is.
• Ja, behalve dat de reden waarom de zin überhaupt wordt gebruikt in plaats van een die nauwkeuriger is is vanwege de geschiedenis.
• Ja, het is pre-wetenschappelijke geschiedenis, niet relevant voor bijna alles. Behalve, weet je, vragen over het gebruik en de betekenis van zinnen die rechtstreeks uit die geschiedenis komen. Zoals je hebt, impliceer je dat de zin ” universeel oplosmiddel ” zoals toegepast op water volledig gescheiden is van de zin ‘ s geschiedenis en heeft niets te maken met de eerdere betekenis, terwijl de enige reden waarom de uitdrukking bestaat of überhaupt wordt gebruikt, is vanwege het eerdere gebruik. Kennis van geschiedenis en oorsprong is nuttig. Uw antwoord en argumentatie hier lijkt te suggereren dat we moeten vergeten dat de geschiedenis bestaat. Ik ben het daar niet mee eens.

Om een alternatief antwoord te geven:

Overweeg een tabel met mengbaarheid van oplosmiddelen zoals die gelinkt is.

Wat is het minst mengbare oplosmiddel? Water! Water is het ergste oplosmiddel. Water is niet mengbaar met 17 van de 30 andere vermelde oplosmiddelen.

Er zijn 6 oplosmiddelen in de tabel die mengbaar zijn met alle andere oplosmiddelen: ethanol, aceton, tetrahydrofuraan, n- & isopropanol en dioxaan.

Waarom is water zon slecht oplosmiddel? Waterstofbruggen. Watermoleculen zijn sterk waterstof gebonden aan andere watermoleculen. Om iets anders op te lossen, moeten deze waterstofbruggen worden verbroken.

Kijk voor een ander vooruitzicht in het periodiek systeem. Wat lost water stabiel op? Lost water goud, zilver, koper, tin, lood, aluminium en vele andere metalen en metaloïden op, zoals antimoon, silicium en germanium, zoals kwik ?

Er is niets universeels aan water, behalve dat er veel van op aarde is en we het nodig hebben om te leven.

Opmerkingen

• Ik ‘ durfde te zeggen dat er ‘ is overal veel water behalve de aarde, maar ‘, maar voor ieder zijn eigen.
• Ik denk dat het zou moeten worden opgemerkt dat er een verschil is tussen oplosbaarheid en mengbaarheid, maar dit is een goede bijdrage.
• ” mengbaar ” betekent wederzijds oplosbaar in alle verhoudingen

Aangezien water polair is zoals je opmerkt, en “like lost op zoals “blijft een goed principe, ik denk dat het antwoord is dat heel veel stoffen polair zijn. De meeste (ionische) zouten zijn bijvoorbeeld. Zelfs stoffen die polair covalent zijn, zijn op zijn minst enigszins polair en dus enigszins oplosbaar (en met agitatie beter oplosbaar). Je moet dus echt apolair zijn (bijv. Koolwaterstoffen, “oliën”) om niet oplosbaar te zijn in water.

Het is de moeite waard om iets van de geschiedenis achter de term universeel oplosmiddel op te merken, en waarom het wordt gebruikt, ook al is water niet echt universeel of zelfs niet per se het meest veelzijdige oplosmiddel dat er is.

Voordat chemie bestond, en wat dat betreft voordat de wetenschap bestond als de praktijk die we vandaag zouden herkennen, was alchemie een belangrijke protoscience. Een aantal belangrijke doorbraken en verfijningen kwamen tot stand dankzij het werk van alchemisten, en ondanks dat alles werd het vaak begraven in mystiek (en soms bedrog), begon de alchemie het onderzoek naar de chemische eigenschappen van materie. Chemie ontwikkelde zich grotendeels als reactie op alchemie, waarbij de mystieke onderbouwing werd verworpen en de wetenschappelijke methode werd toegepast.

Binnen de alchemie geloofde men in het bestaan van een universeel oplosmiddel, dat deel zou uitmaken van het proces. voor het produceren van de steen van de filosoof en / of het transmuteren van lood in goud. Talrijke alchemisten beweerden te weten hoe ze het moesten maken, terwijl vele anderen het produceren beschouwden als een van hun belangrijkste, overkoepelende doelen, de moeilijkste of meest geheime stap om wat dan ook te verkrijgen. krachten waarvan ze dachten dat ze die konden bereiken door middel van alchemie.

Het is duidelijk dat er nooit een chemische stof is gevonden met de eigenschappen die zijn beschreven voor dit universele oplosmiddel. Vanwege het kritische gebruik van water als het standaardoplosmiddel in chemisch werk, er wordt vaak naar verwezen met de titel. Andere antwoorden beschrijven beter dan ik kan waarom water een bijzonder nuttig oplosmiddel is.