최근 친구가 다음 화학 농담을 보냈습니다.

기술적으로 알코올은 해결책입니다.

말장난 애호가로서 즐기고 싶지만 실제로는 그게 거짓이라고 생각합니다.

용액은 “두 개 이상의 물질로 구성된 균일 한 혼합물”로 정의됩니다. 알코올만으로는 여러 물질의 혼합물을 구성하지 않으므로 용액이 아닙니다.

그러나 영어에서 “알코올”이라는 단어는 다른 유형의 분자와 함께 에틸 알코올을 함유 한 많은 레크리에이션 음료를 가리키는데도 일반적으로 사용됩니다. 과학적 의미에서 알코올 음료의 일반적인 예가 있습니까? 술, 와인 또는 맥주와 같은 말장난이 유효한가요?

댓글

  • 글쎄요, 우리 주변에 보이는 것은 순수하지 않습니다. 불순물이 존재하기 때문입니다. 사용한 알코올은 ' 99.6 % 순수합니다. 즉, 매질의 1000 개 분자 중 4 개는 에탄올 분자가 아닙니다.

Answer

기술적으로 알코올 은 하나 또는 여러 개의 하이드 록실 그룹을 포함하는 유기 화합물 클래스의 이름입니다.

구상 적으로 “알코올”이라는 용어는 다음과 같이 이해됩니다. 에탄올과 물의 용액 (순도 정도가 다양 함). 물-에탄올 혼합물은 공비이기 때문에 전통적인 정제 방법 (대기 증류)으로는 순수한 에탄올을 생성 할 수 없습니다 .¹

An 공비 […]는 단순한 증류로 비율을 변경할 수없는 두 개 이상의 액체 혼합물입니다. 이것은 공비 혼합물을 끓일 때 증기가 끓이지 않은 혼합물과 동일한 비율의 구성 요소를 갖기 때문에 발생합니다.

출처 : Wikipedia

이것은 화학자가 “알코올”을 언급 할 때 “100 % 순수 에탄올”이라고 생각하지 않는 이유입니다.

내가 찾을 수있는 가장 순수한 에탄올 (> 99.5 %)에 대한이 공급 업체 페이지 를 예로 들면 다양한 물질이 불순물로 나열되어 있습니다.

  • < 0.2 % 물
  • < 0.1 % 메탄올
  • 기타 유기 물질 이소프로판올 및 아세톤으로

두 번째 질문과 관련하여 많은 증류주 (몇 가지 예를 들어 보드카, 위스키 및 코냑)가 에탄올, 물 및 다양한 향의 용액이라고 주장합니다. 화합물.

여과되지 않은 맥주 및 와인과 같은 일부 알코올성 음료는 일반적으로 고체 입자를 포함하고 있으므로 “현탁액”이라고 올바르게 불립니다.


¹ 이제 그럴지 궁금합니다. 어떻게 든 다른 혼합물에서 100 % 에탄올을 생산할 수 있습니다. 문제는 아마도 모든 일반적인 시작 혼합물에 이미 어느 정도의 물이 있다는 것입니다. 그러나 예를 들어 불활성 분위기에서 이온 성 액체에서 에탄올을 합성 한 다음 증류하는 것은 흥미로운 접근 방식 일 수 있습니다.

댓글

  • 증류를 통해 물이없는 알코올을 얻을 수 있지만 일반적인 방법은 벤젠과 같은 불쾌한 흔적을 남깁니다. 수분 함량이 매우 낮고 벤젠이없는 분광 등급을 생성하는 다른 방법이 있습니다.
  • @matt_black 따라서 ' 물을 사용하지 않는 것이 가능하지만 여전히 > 99.9 % 순수하지 않습니까? 벤젠에 대해 들어 봤지만 '이 답변에서 너무 많이 접하고 싶지 않았습니다.
  • 첨가물이없는 접근 방식이 있습니다. 압력 스윙 증류 : 공비 혼합물의 최소 / 최대 끓는점이 압력에 충분히 민감한 경우 일부 시스템에서 공비 혼합물을 통과하도록 작동합니다. .
  • 이 주장에는 순수한 액체가 전혀 없습니다. (그렇지 않으면 만들도록 도전하겠습니다.)
  • " 순수한 "를 정의하는 방법은 항상 하지만 우리는 항상 실제 데이터로 생각해야합니다. 대부분의 사람들이 무시할 수있는 소량의 불순물이 생성되었습니다 … en.wikipedia.org/wiki/Polywater

답변

Tschoppi의 대답은 기술적으로 정확합니다. 오염 물질없이 순수한 화합물을 만드는 것은 거의 불가능하기 때문입니다. SigmaAldrich의 웹 페이지에서 볼 수있는 최고급 액체는 순도 $ 99.9999 ~ \ % $ 정도였습니다. $ 100 ~ \ % $에서 솔루션이라고 부르기에 충분합니다.

그러나 실제로는 , 화학자 (특히 비 물리 화학자)는 실질적으로 용해 된 입자가없는 모든 액체상을 순수한액체라고 부를 것입니다.이 액체에는 단지$ 99 ~ \ % $ 순도도 포함됩니다.(일반적인 규칙 : 화학자가 더 유기적이거나 생물학적 인 화학자 일수록 덜 순수한 순수한 액체가 있습니다.) 일부는 심지어 $ 96 ~ \ % $ 에탄올이라고 부를 수도 있습니다 (종종 전통적으로 에탄올 절대 이라고 표시됨). — Absolut Vodka 와 혼동하지 말 것) 순수한 액체이고 거기에있는 $ 4 ~ \ % $ 물 및 기타 물질을 완전히 무시합니다.

실제적으로 볼 때 질문은 남아 있음 :

  1. 알코올 을들을 때 생각 하는 것; 그리고
  2. 액상을 용액이나 순수한 액체로 생각할 수 있습니다.

첫 번째는 어려운 것입니다. 실험실에서 화학자는 구어체로 에탄올을 알코올 이라고 부를 수 있지만 일부는 메탄올을 나쁜 알코올 이라고 부르기도합니다. 알코올 이라는 단어는 더 이상 특정 화학 물질 (해당되는 경우)을 설명하지 않고 Tschoppi가 지적했듯이 모두 $ \ ce {OH} $ 그룹을 포함하는 화학 물질 그룹 (화학 물질 제외)을 의미합니다. 모든 $ \ ce {OH} $ 그룹이 산에서 나온 경우). 따라서 술을 정의 할 때 1 단계에서 말장난이 아마 실패 할 것입니다.

그러나 우리가 화학자가 병을 이해할 것이라고 가정 한다면 실험실 환경에서 에탄올 abs (또는 에탄올 순도가 가장 높은 순도)라고 표시된 경우 해당 화학자는아니요,이 병 솔루션을 포함하지 않으며 액체 / 용제 / 무엇이든 포함합니다. 따라서 말장난은 2 단계에서 실패 할 것입니다.

그나저나 실험실 밖에서는 화학자들이 종종 알코올 을 의미하는 알코올 에 대해 이야기합니다. 그들은 그런 의미에서 그 단어를 사용합니다. 화학자 (적어도 지금까지 만난 사람은 아무도 없음)가 에탄올 을 의미하기 위해 실험실 외부에서 알코올 을 사용하지 않을 것이라고 생각합니다. 그렇다면 말장난은 효과가있을 것입니다.

모든 것을 고려하면 대부분의 화학자들은 실험실 환경에서 너무 단순하거나 잘못되었다는 이유로 말장난을 거부 할 것입니다. 그러나 올바른 제약 조건이 주어지면 수용 할 것입니다.

댓글

  • 이것은 매우 접선 적이지만 저는 ' 거시적 인 규모로 만들 수있는 가장 순수한 물질이 무엇인지 항상 궁금했습니다. 그래서 저는 ' 공유 할 것이라고 생각합니다. 양자 효과 (!)로 인해 헬륨 -4와 혼합 할 수없는 '의 초 유체 헬륨 -3은 상상할 수있는 가장 빈약 한 용매이며 다른 모든 것은 온도에서 고체 상태로 동결됩니다. 필요하며 (밀리 켈빈 이하), 혼합 엔트로피는 절대 0에 가까운 자유 에너지 혼합에 거의 기여하지 않습니다.

답변

나는 이것이 해결책이 아니라 혼합물이라고 주장합니다. 솔루션에는 최소한 두 개의 서로 다른 구성 요소가 필요합니다. 용액은 물 (용질)을 용액으로 가져와 $ \ ce {H +} $ 양이온과 $ \ ce {OH-} $ 음이온을 만드는 알코올 (용매)처럼 보일 수 있습니다. 그것은 산과 염기가 될 것이고, 그것은 즉시 물로 돌아갈 것입니다. 그것은 결코 일어나지 않을 것입니다. 물 분자는 애초에 함께 머물러있을 것입니다. 사실 그것은 해결책이 아니라 혼합물이라는 것입니다.

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