なぜ水が良い溶媒であるのか:
* 極性: 水分子は極性です。つまり、わずかに正の末端(水素原子)とわずかに負の末端(酸素原子)があります。この極性により、水は静電相互作用を通じて、糖や塩などの他の極性分子と強く相互作用することができます。
* 水素結合: 水分子は、互いに、および他の極性分子と水素結合を形成できます。これらの強い結合は、溶質分子を分解し、溶解し続けるのに役立ちます。
* 高誘電率: 水は高い誘電率を持っているため、イオン間の静電的相互作用を効果的にスクリーニングできることを意味します。これにより、反対に帯電したイオン間の引力が弱まり、それらが溶解しやすくなります。
水が普遍的な溶媒ではない理由:
* 非極性物質: 水は、油や脂肪などの非極性物質にとって良好な溶媒ではありません。これらの物質は、水分子と相互作用するために必要な極性と水素結合能力を欠いています。
* 限られた溶解度: 極性物質であっても、水にどれだけ溶けることができるかには制限があります。物質の溶解度は、温度、圧力、溶質の化学的性質などの要因に依存します。
結論:
水は多くの物質にとって優れた溶媒ですが、すべてではありません。その極性の性質と水素結合を形成する能力により、極性分子の溶解に効果的になります。ただし、非極性物質にとっては適切な溶媒ではなく、極性物質であっても、その溶解力には制限があります。