En venn sendte meg nylig følgende kjemivits:
Som elsker av ordspill vil jeg gjerne ha glede av det, men jeg tror at det faktisk er falsk slik det er er formulert.
En løsning er definert som: «en homogen blanding sammensatt av to eller flere stoffer» Alkohol alene ville ikke utgjøre en blanding av flere stoffer og ville derfor ikke være en løsning.
Men på engelsk brukes ordet «alkohol» også ofte for mange rekreasjonsdrikker som inneholder etylalkohol i tillegg til andre typer molekyler. Er det noen vanlige eksempler på alkoholholdige drikker som er løsninger i vitenskapelig forstand som kan gjøre ordspill gyldig, som brennevin, vin eller øl?
Kommentarer
- Vel, ingenting vi ser rundt oss selv er rent, og jeg anser alkohol som være en løsning, siden urenhetene eksisterer. Det reneste alkohol jeg ‘ har brukt er 99,6% ren, noe som betyr at av tusen molekyler i mediet er 4 ikke etanolmolekyler.
Svar
Teknisk sett er alkohol navnet på en klasse organiske forbindelser som inneholder en eller flere hydroksylgrupper.
I det vanlige forstås begrepet «alkohol» slik du har beskrevet: En løsning (av varierende renhetsgrad) av etanol og vann. Ren etanol er umulig å lage via den tradisjonelle rensemetoden (atmosfærisk destillasjon) da vann-etanolblandingen er azeotrop: ¹
En azeotrope […] er en blanding av to eller flere væsker hvis proporsjoner ikke kan endres ved enkel destillasjon. Dette skjer fordi, når en azeotrop blir kokt, har dampen de samme andelene av bestanddeler som den ukokte blandingen.
Kilde: Wikipedia
Dette er grunnen til at en kjemiker aldri vil tenke «100% ren etanol» når du nevner «alkohol».
Hvis du ser etter eksempel dette leverandørsiden for den reneste etanolen (> 99,5%) jeg kunne finne, du ser forskjellige stoffer oppført som urenheter:
- < 0,2% vann
- < 0,1% metanol
- Andre organiske stoffer, slik som isopropanol og aceton
Når det gjelder det andre spørsmålet ditt, vil jeg hevde at mange destillerte brennevin (vodka, whisky og cognac bare for å nevne noen) er løsninger av etanol, vann og forskjellige smaker forbindelser.
Noen alkoholholdige drikker, som ufiltrert øl og vin, inneholder vanligvis også faste partikler og vil som sådan bli betegnet som «suspensjoner».
¹ Jeg lurer nå på om det ville det være mulig å produsere 100% etanol fra en annen blanding på en eller annen måte. Problemet er sannsynligvis at hver vanlige startblanding allerede har en viss mengde vann. Men å syntetisere etanol i for eksempel en ionisk væske under en inert atmosfære og deretter destillere den kan være en interessant tilnærming.
Kommentarer
- Det er mulig å få vannfri alkohol ved destillasjon, men de vanlige metodene etterlater stygge spor av ting som benzen. Andre metoder eksisterer for å lage noen spektroskopiske karakterer med veldig lavt vanninnhold og uten benzen.
- @matt_black Så det er ‘ mulig å bli vannfri, men likevel ikke > 99,9% ren? Jeg hørte om den tingen med benzen, men ville ikke ‘ ikke gå på en tangens for mye i dette svaret.
- Det er en tilsetningsfri tilnærming, trykk-sving destillasjon , som fungerer for å krysse azeotropen i noen systemer, så lenge azeotropens min- / maks-kokepunkt er tilstrekkelig følsom for trykk .
- Med dette argumentet er det ingen ren væske i det hele tatt. (Jeg vil ellers utfordre deg til å lage en.)
- Hvordan vi definerer » ren » er alltid opp til oss, men vi må alltid regne med reelle data. Små mengder urenheter de fleste ville avviste, skapte dette … en.wikipedia.org/wiki/Polywater
Svar
Tschoppis svar er teknisk riktig, siden det er nesten umulig å lage en ren forbindelse uten forurensninger. Væskene av høyeste kvalitet jeg kan huske å se på SigmaAldrichs websider var noe sånt som $ 99,9999 ~ \% $ renhet eller noe – langt nok unna $ 100 ~ \% $ til å kalle det en løsning.
Imidlertid i praksis kjemikere (spesielt ikke-fysiske kjemikere) vil kalle enhver væskefase som ikke har vesentlige oppløste partikler en ren væske – som til og med vil inkludere bare $ 99 ~ \% $ renhet.(Som en generell regel: Jo mer organisk eller biologisk kjemikeren er, jo mindre rene rene væsker er det.) Noen kan til og med kalle $ 96 ~ \% $ etanol (som ofte tradisjonelt er merket etanol absolutt – ikke forveksles med Absolut Vodka ) en ren væske og fullstendig forsømme $ 4 ~ \% $ vannet og andre ting der inne.
Så i et praktisk syn, spørsmålene forbli:
- Hva tenker man når man hører alkohol ; og
- vil man betrakte væskefasen som er tenkt som en løsning eller en ren væske.
Den første er den vanskelige. Når de er i laboratoriet, kan kjemikere i daglig tale kalle etanol alkohol – mens noen kanskje også kaller metanol den dårlige alkoholen eller noe. Ordet alkohol beskriver ikke lenger et bestemt kjemikalie (hvis det noen gang gjorde det), men som Tschoppi påpekte, en gruppe kjemikalier som alle inneholder $ \ ce {OH} $ -grupper (og unntatt kjemikaliet hvis alle dens $ \ ce {OH} $ -grupper kommer fra syrer). Så ordspillet ville sannsynligvis mislykkes i trinn 1 når vi definerer alkohol.
Hvis vi gjør antar at en kjemiker vil forstå flasken merket etanol abs. (eller hvilken som helst etanolrenhet som er mest tilgjengelig) i laboratorieinnstillinger, da vil kjemikeren mest sannsynlig si nei, denne flasken inneholder ikke en løsning, bare en væske / løsemiddel / hva som helst. Så ordspillet mislyktes i trinn 2.
Utenfor laboratoriet snakket forresten kjemikere ofte om alkohol som betyr alkoholholdig drikke – hvis de bruker det ordet i den forstand i det hele tatt. Jeg tror ikke noen kjemiker (i det minste ingen jeg har møtt så langt) vil bruke alkohol utenfor laboratoriet for å bety etanol . Hvis det er tilfelle, så vil ordspillet fungere.
Så alt tatt i betraktning, vil kjemikere oftest avvise ordspillet for å være enten for forenklet eller feil i laboratorieinnstillinger. Men gitt de riktige begrensningene, vil de akseptere det.
Kommentarer
- Dette er veldig tangensielt, men jeg ‘ har alltid vært nysgjerrig på hva som er det reneste stoffet vi kan lage på en makroskopisk skala, så jeg regner med at jeg ‘ vil dele. Slår ut at ‘ s superfluid helium-3, som er ublandbar med helium-4 på grunn av kvanteeffekter (!), Er det fattigste løsemidlet som kan tenkes, alt annet er frossent fast ved temperaturene kreves (millikelvin eller mindre), og blanding av entropi bidrar nesten ingenting til å blande fri energi så nær absolutt null.
Svar
Jeg vil hevde at dette er blandinger, ikke løsninger. En løsning krever minst to forskjellige komponenter. En løsning kan se ut som alkohol (som løsemiddel) som tar vann (det oppløste stoffet) i oppløsning, noe som gjør $ \ ce {H +} $ kationer og $ \ ce {OH -} $ anioner. Det ville være en syre og en base, som umiddelbart ville slå tilbake til vann. Det ville aldri skje. Vannmolekylene ville bare holde sammen i utgangspunktet. Faktum er at det er en blanding, ikke en løsning.