水は万能溶媒と呼ばれるかもしれません。これが本当かどうか、そしてなぜ水が他の化合物をよく溶解するのかを見てみましょう.
水を優れた溶媒にする極性
水は他のどの溶媒よりも多くの化合物を溶解します。水が優れた溶媒である最大の理由は、水が極性分子であるためです。これが意味することは、水は中性原子ですが、一部は部分的に正電荷を持ち、別の部分は部分的に負電荷を持っているということです.水分子は、2 つの水素原子間の角度が 104.5 度の曲がった形状をしており、極性が生じています。各水分子の 2 つの水素原子は部分的に正電荷を持ち、酸素原子は部分的に負電荷を持ちます。極性分子の正の部分は酸素原子に引き付けられ、負の部分は水素原子に引き付けられるため、極性分子は水に容易に溶解します。
極性に加えて、水は両性であるため優れた溶媒です。これが意味することは、水は酸と塩基の両方として機能できるということです。両性作用により、水は他のほとんどの極性分子よりも優れた溶媒になります。
例:水に塩を溶かす
たとえば、通常の食卓塩 (NaCl) が水にどのように溶けるかを考えてみましょう。塩は、ナトリウムイオン（Na）と塩素イオン（Cl）に溶解するイオン化合物です。塩を水にかき混ぜると、水分子は、負に帯電した酸素原子が塩中の正に帯電したナトリウム原子に面し、正に帯電した水素原子が負に帯電した塩素原子に面するように配向します.イオン結合は強力な化学結合ですが、すべての水分子の作用はナトリウム原子と塩素原子を引き離すのに十分です.分離されると、イオンは均等に分散し、化学溶液を形成します。
これは、溶剤に関する重要なポイントをもたらします。それらの活動は温度に依存します。氷水に塩を加えてもほとんど溶けません。沸騰したお湯に塩を入れると、より多くの塩が溶けます。温度を上げると、粒子の運動エネルギーが増加するため、通常、溶媒の有効性が向上します。運動エネルギーが大きいほど、粒子間の相互作用が大きくなるため、溶解がより迅速に行われます。
水が万能溶媒ではない理由
水は、塩、糖、多くのガス、タンパク質、単純アルコール、DNA などの極性分子を溶解します。ただし、脂肪、油、一部の水酸化物、およびほとんどの金属酸化物、ケイ酸塩、硫化物などの疎水性または非極性分子を溶解できないため、万能な溶媒ではありません.
真の万能溶剤はありません。錬金術師は、アルカヘストと呼ばれるそのような化合物を探しました。万能溶剤の問題点の 1 つは、あらゆる容器を溶かす能力です。錬金術師は、アルカヘストは化合物のみを溶解でき、元素は溶解できないと述べることで、この問題を回避しました。もちろん、そのような物質は存在しませんが、錬金術師はアルコール中の苛性カリなどの有用な溶媒を発見しました.
参考文献
- ボール、フィリップ (2001). Life's Matrix :A Biography of Water (第 1 版)。ファラー、シュトラウス、ジルー。 ISBN 9780520230088.
- キャンベル、ニール A.;ブラッド・ウィリアムソン;ロビン・J・ヘイデン（2006）。 生物学:生命の探求 .マサチューセッツ州ボストン:ピアソン プレンティス ホール。 ISBN 978-0-13-250882-7.
- フランク、フェリックス (2007)。 水 :A Matrix of Life (第 2 版)。王立化学会。 ISBN 9781847552341.
