なぜ水が良い溶媒であるのか:
* 極性: 水分子は極性であり、つまり、正の末端(水素原子)と負の末端(酸素原子)があります。これにより、他の極性分子やイオン化合物と強く相互作用することができます。
* 水素結合: 水分子は、他の水分子および他の極性分子との強力な水素結合を形成できます。この強力な相互作用は、物質を引き離して溶解するのに役立ちます。
* 高誘電率: 水には高い誘電率があります。つまり、物質のイオン間の静電力を効果的に弱める可能性があり、それらを溶解するのに役立ちます。
水が普遍的な溶媒ではない理由:
* 非極性物質: 水は、脂肪や油などの非極性物質を溶解するのに苦労しています。これは、非極性分子に水分子が相互作用する必要がある陽性と負の電荷がないためです。
* 溶解度制限: 水に溶ける物質でさえ、どれだけ溶けることができるかには制限があります。この制限は、物質の溶解度と呼ばれます。
「普遍的な」溶媒ではなく、水が「非常に良い」溶媒であると言う方が正確です。
ここに水がよく溶ける物質の例がいくつかあります:
* 塩: 水分子が正に帯電したナトリウムイオンおよび負に帯電した塩化物イオンと強く相互作用するため、テーブル塩(NaCl)は水に容易に溶解します。
* 砂糖: グルコースのような糖は極性分子であり、水によく溶解します。
* 酸と塩基: 多くの酸と塩基は、水に容易に溶解するイオン化合物または極性分子です。
ここに水がうまく溶けない物質の例がいくつかあります:
* 脂肪と油: 脂肪と油は非極性分子であり、水分子とうまく相互作用しません。
* 砂と岩: 砂と岩は主に非極性分子で構成されており、水に溶けません。
全体として、水は多くの生物学的および化学的プロセスで非常に重要な溶媒ですが、それは普遍的な溶媒ではないことを覚えておくことが重要です。