最近、友人から次の化学ジョークが送られてきました:
お酒が好きなので、楽しみたいのですが、実際は間違っていると思います。
解決策とは、「2つ以上の物質で構成される均一な混合物」と定義されます。アルコールだけでは複数の物質の混合物を構成しないため、解決策にはなりません。
しかし、英語では、「アルコール」という言葉は、他の種類の分子に加えてエチルアルコールを含む多くの娯楽用飲料を指すためにも一般的に使用されます。科学的な意味での解決策であるアルコール飲料の一般的な例はありますか?酒、ワイン、ビールなどの有効なパン?
コメント
- まあ、私たちの周りにあるものは何も純粋ではなく、私はアルコールを解決策になる;不純物が存在するので。最も純粋な私が使用したアルコール'は99.6%の純度です。つまり、培地中の1,000個の分子のうち、4個はエタノール分子ではありません。
回答
技術的には、アルコールは1つまたは複数のヒドロキシル基を含む有機化合物のクラスの名前です。
口語的に、「アルコール」という用語は、あなたが説明したように理解されます:エタノールと水の(さまざまな程度の純度の)溶液。水とエタノールの混合物は共沸混合物であるため、従来の精製方法(大気圧蒸留)では純粋なエタノールを作成することはできません。¹
共沸混合物 […]は、単純な蒸留では比率を変更できない2つ以上の液体の混合物です。これは、共沸混合物を沸騰させると、蒸気の成分の比率が沸騰していない混合物と同じになるためです。
出典:ウィキペディア
これが、化学者が「アルコール」と言ったときに「100%純粋なエタノール」とは決して思わない理由です。
例:このベンダーページで最も純粋なエタノール(> 99.5%)を見つけると、さまざまな物質が不純物としてリストされています。
- < 0.2%水
- < 0.1%エタノール
- その他の有機物質イソプロパノールとアセトンとして
2番目の質問に関して、多くの蒸留酒(ほんの数例を挙げると、ボッカ、ウィスキー、コニャック)はエタノール、水、およびさまざまなフレーバーの溶液であると主張します。化合物。
ろ過されていないビールやワインなどの一部のアルコール飲料には、通常、固形粒子が含まれているため、正しく「懸濁液」と呼ばれます。
¹今では疑問に思います。どういうわけか別の混合物から100%エタノールを生産することは可能でしょう。問題はおそらく、すべての一般的な出発混合物がすでにある程度の水を持っていることです。しかし、たとえば、不活性雰囲気下でイオン液体中でエタノールを合成し、それを蒸留して取り除くことは、興味深いアプローチかもしれません。
コメント
- それは蒸留によって水を含まないアルコールを得ることが可能ですが、一般的な方法ではベンゼンのような厄介な痕跡が残ります。含水率が非常に低く、ベンゼンを含まない分光グレードを作成する方法は他にもあります。
- @matt_blackしたがって、'は水を含まないようにすることができますが、それでも> 99.9%純粋ではありませんか?ベンゼンについて聞いたことがありますが、'この回答ではあまり接線を外したくありませんでした。
- 無添加のアプローチがあります。 圧力スイング蒸留。これは、共沸混合物の最小/最大沸点が圧力に十分に敏感である限り、一部のシステムで共沸混合物を通過するように機能します。 。
- この議論では、純粋な液体はまったくありません。 (それ以外の場合は、作成するようにお願いします。)
- "純粋な"の定義方法は常に最大です。私たちですが、私たちは常に実際のデータを考慮しなければなりません。ほとんどの人が却下するであろう少量の不純物がこれを作成しました… en.wikipedia.org/wiki/Polywater
回答
汚染物質のない純粋な化合物を作成することはほぼ不可能であるため、Tschoppiの回答は技術的に正しいです。 SigmaAldrichのWebページで見た覚えのある最高級の液体は、純度$ 99.9999〜 \%$のようなものでした。これは、ソリューションと呼ぶには$ 100〜 \%$から十分に離れています。
ただし、実際には、化学者(特に非物理化学者)は、実質的に溶解した粒子を持たない液相を「純粋な」液体と呼びます。これには、「$ 99〜 \%$」の純度さえ含まれます。(原則として、化学者が有機的または生物学的であるほど、「純粋な液体」の純度は低くなります。)$ 96〜 \%$エタノール(伝統的にエタノールアブソリュートと呼ばれることが多い)と呼ばれることもあります。 — Absolut Vodka )と混同しないでください。純粋な液体であり、そこにある$ 4〜 \%$の水やその他のものを完全に無視します。
したがって、実際的な見方では、質問残る:
- アルコールを聞いたときに何を考える ;そして
- 液相は溶液または純粋な液体と考えられますか。
最初は難しいものです。研究室にいるとき、化学者は口語的にエタノールアルコールと呼ぶかもしれませんが、メタノール悪いアルコールなどと呼ぶ人もいます。 アルコールという単語は、特定の化学物質を表すのではなく(もしそうなら)、Tschoppiが指摘したように、すべて$ \ ce {OH} $基を含む(化学物質を除く)化学物質のグループを表します。すべての$ \ ce {OH} $グループが酸に由来する場合)。したがって、アルコールを定義するとき、しゃれはステップ1でおそらく失敗します。
ただし、化学者がボトルを理解すると仮定すると、 ラボ環境でエタノール絶対値 (またはエタノールの純度が最も高いもの)とラベル付けされている場合、その化学者は「いいえ、このボトル にはソリューションは含まれず、には液体/溶媒/その他のみが含まれます。 したがって、しゃれはステップ2で失敗します。
ちなみに、化学者はラボの外で、アルコールがアルコール飲料を意味することについてよく話します。彼らはその意味でその言葉をまったく使用します。研究室の外でエタノールを意味するためにアルコールを使用する化学者はいないと思います(少なくともこれまでに会った人は誰もいません)。その場合、そうです、駄洒落は機能します。
したがって、すべてのことを考慮すると、ほとんどの場合、化学者は、ラボの設定で単純すぎるか間違っているという理由で駄洒落を拒否します。ただし、制約の正しいセットが与えられると、彼らはそれを受け入れます。
コメント
- これは非常に接線的ですが、I '私たちが巨視的なスケールで作ることができる最も純粋な物質が何であるかについて常に興味を持っていたので、私は'共有すると思います。 '超流動ヘリウム3は、量子効果(!)のためにヘリウム4と非混和性であり、想像できる限り最も貧弱な溶媒であり、他のすべてはその温度で固体に凍結されます。必須(millikelvin以下)であり、混合エントロピーは絶対零度に非常に近い自由エネルギーの混合にはほとんど影響しません。
回答
これらは混合物であり、解決策ではないと主張します。ソリューションには、少なくとも2つの異なるコンポーネントが必要です。溶液は、水(溶質)を溶液に取り込んで$ \ ce {H +} $カチオンと$ \ ce {OH-} $アニオンを生成するアルコール(溶媒)のように見える場合があります。それは酸と塩基であり、すぐに水に戻ります。それは決して起こりません。水分子はそもそも一緒にとどまるでしょう。事実、それは混合物であり、解決策ではありません。