Přítel mi nedávno poslal následující vtip o chemii:
Jako milovník hříček bych si to rád užil, ale myslím si, že je to ve skutečnosti falešné je formulováno.
Řešení je definováno jako: „homogenní směs složená ze dvou nebo více látek“ Samotný alkohol by nepředstavoval směs více látek, a proto by nebyl řešením.
V angličtině se však slovo „alkohol“ také běžně používá k označení mnoha rekreačních nápojů obsahujících kromě jiných druhů molekul také ethylalkohol. Existují nějaké běžné příklady alkoholických nápojů, které jsou ve vědeckém smyslu řešením, které by platná slovní hříčka, jako je alkohol, víno nebo pivo?
Komentáře
- No, nic, co kolem sebe vidíme, není čisté a alkohol považuji za být řešením, protože nečistoty existují. nejčistší Použitý alkohol ‚ je čistý 99,6%, což znamená, že z tisíce molekul v médiu nejsou 4 molekuly ethanolu.
Odpověď
Technicky je alkohol název třídy organických sloučenin obsahujících jednu nebo více hydroxylových skupin.
ovorově se termín „alkohol“ chápe, jak jste popsali: Roztok (různého stupně čistoty) ethanolu a vody. Čistý ethanol nelze vytvořit tradičním způsobem čištění (atmosférickou destilací), protože směs voda-ethanol je azeotropická: ¹
An azeotrope […] je směs dvou nebo více kapalin, jejichž poměry nelze změnit jednoduchou destilací. Stává se to proto, že když se vaří azeotrop, pára má stejný podíl složek jako nevařená směs.
Zdroj: Wikipedia
To je důvod, proč by chemik nikdy nemyslel na „100% čistý ethanol“, když zmíníte „alkohol“.
Pokud zkontrolujete například tato stránka dodavatele pro nejčistší ethanol (> 99,5%), který jsem našel, vidíte různé látky uvedené jako nečistoty:
- < 0,2% vody
- < 0,1% methanolu
- jiné organické látky, například jako isopropanol a aceton
Pokud jde o vaši druhou otázku, tvrdil bych, že mnoho destilovaných lihovin (vodka, whisky a koňak, abychom jmenovali alespoň některé) jsou roztoky ethanolu, vody a různých příchutí. sloučeniny.
Některé alkoholické nápoje, například nefiltrované pivo a víno, obvykle obsahují také pevné částice a jako takové by se správně nazývaly „suspenze“.
¹ Zajímalo by mě, zda by bylo možné nějak vyrobit 100% ethanol z jiné směsi. Problém je pravděpodobně v tom, že každá běžná výchozí směs již obsahuje určité množství vody. Ale syntetizovat ethanol v řekněme v iontové kapalině pod inertní atmosférou a poté jej oddestilovat může být zajímavý přístup.
Komentáře
- Je to je možné získat alkohol bez vody destilací, ale běžné metody zanechávají ošklivé stopy věcí, jako je benzen. Existují i jiné metody pro vytvoření některých spektroskopických tříd s velmi nízkým obsahem vody a bez benzenu.
- @matt_black Takže ‚ je možné získat vodu bez, ale přesto není > čistý 99,9%? Slyšel jsem o té věci s benzenem, ale nechtěl jsem ‚ v této odpovědi příliš odbočit.
- Existuje přístup bez přísad, destilace s kolísáním tlaku , která v některých systémech překračuje azeotrop, pokud je minimální a maximální bod varu azeotropu dostatečně citlivý na tlak .
- S tímto argumentem není vůbec žádná čistá kapalina. (Jinak bych vás vyzval, abyste si jeden vyrobili.)
- Jak definujeme “ čistý “ je vždy na nás, ale vždy musíme počítat se skutečnými daty. Toto vytvořilo malé množství nečistot, které by většina lidí odmítla … en.wikipedia.org/wiki/Polywater
Odpověď
Tschoppiho odpověď je technicky správná, protože je téměř nemožné vytvořit čistou směs bez jakýchkoli kontaminantů. Nejkvalitnější kapaliny, které si pamatuji, které jsem viděl na webových stránkách společnosti SigmaAldrich, byly něco jako čistota 99,9999 ~ \% $ nebo něco – dost daleko od 100 ~ \% $, abych to nazval řešením.
V praxi však , by chemici (zejména nefyzičtí chemici) nazvali jakoukoli kapalnou fázi, která nemá podstatné rozpuštěné částice, „čistou“ kapalinou – která by dokonce obsahovala „čistou“ čistotu 99 $ ~%(Obecně platí: Čím je chemik více organický nebo biologický, tím méně čisté jsou „čisté kapaliny“.) Někteří mohou dokonce nazývat $ 96 ~ \% $ ethanol (který je často tradičně označován jako absolutní ethanol ) – nezaměňovat s Absolut Vodka ) čistou tekutinou a zcela zanedbávat vodu ve výši $ 4 ~ \% $ a další věci, které se tam nacházejí.
Takže z praktického hlediska jsou otázky zůstat:
- Co si člověk myslí , když uslyší alkohol ; a
- považovali bychom kapalnou fázi, kterou považujeme za roztok nebo čistou kapalinu.
První je obtížná. V laboratoři mohou chemici hovorově nazývat ethanol alkohol – zatímco někteří mohou také nazývat methanol špatný alkohol nebo tak něco. Slovo alkohol již nepopisuje konkrétní chemickou látku (pokud vůbec byla), ale spíše, jak zdůraznil Tschoppi, skupinu chemikálií, které všechny obsahují skupiny $ \ ce {OH} $ (a bez chemické látky pokud všechny jeho skupiny $ \ ce {OH} $ pocházejí z kyselin). Když tedy definujeme alkohol, pravděpodobně selže v kroku 1.
Pokud však ano předpokládáme, že chemik pochopí „láhev“ s označením ethanol abs. (nebo podle toho, která čistota ethanolu je nejvíce dostupná) v laboratorním prostředí, pak by chemik s největší pravděpodobností řekl „ne, tato láhev neobsahuje řešení , pouze kapalinu / rozpouštědlo / cokoli jiného. „Takže trest by selhal v kroku 2.
Mimochodem, mimo laboratoř, chemici často hovořili o alkoholu , což znamená alkoholický nápoj – pokud používají toto slovo v tomto smyslu vůbec. Nemyslím si, že by jakýkoli chemik (alespoň nikdo, koho jsem zatím potkal) nepoužíval alkohol mimo laboratoř ve smyslu ethanolu . Pokud tomu tak je, pak ano, slovní hříčka by fungovala.
Takže po zvážení všech okolností by chemici většinou slovní hříčku odmítli za to, že je v laboratorním prostředí příliš zjednodušená nebo špatná. Vzhledem ke správné sadě omezení by to však přijali.
Komentáře
- Toto je velmi tangenciální, ale já Vždy jsme byli zvědaví, jaká je nejčistší látka, kterou můžeme v makroskopickém měřítku vyrobit, takže si myslím, že já ‚ budu sdílet. Ukázalo se, že ‚ s superfluidní helium-3, které je nemísitelné s heliem-4 kvůli kvantovým účinkům (!), Je nejchudším rozpouštědlem, jaké si lze představit, vše ostatní je při teplotách zmrzlé požadováno (milikelvin nebo méně) a míchání entropie nepřispívá téměř ničím k míchání volné energie tak blízko absolutní nule.
Odpověď
Tvrdím, že se jedná o směsi, nikoli o řešení. Řešení vyžaduje alespoň dvě různé součásti. Řešení může vypadat jako alkohol (jako rozpouštědlo), který by do roztoku přijímal vodu (rozpuštěnou látku), čímž by vznikly kationty $ \ ce {H +} $ a $ \ ce {OH -} $ anionty. To by byla kyselina a báze, které by se okamžitě změnily zpět na vodu. To by se nikdy nestalo. Molekuly vody by na prvním místě prostě zůstaly pohromadě. Faktem je, že se jedná o směs, nikoli o řešení.