Een vriend stuurde me onlangs de volgende scheikunde-grap:
Als liefhebber van woordspelingen “zou ik er graag van genieten, maar ik denk dat het eigenlijk vals is zoals het is verwoord.
Een oplossing wordt gedefinieerd als: “een homogeen mengsel bestaande uit twee of meer stoffen” Alcohol alleen zou geen mengsel van meerdere stoffen zijn en zou daarom geen oplossing zijn.
Maar in het Engels wordt het woord alcohol ook vaak gebruikt om te verwijzen naar veel recreatieve dranken die ethylalcohol bevatten naast andere soorten moleculen. Zijn er algemene voorbeelden van alcoholische dranken die in wetenschappelijke zin oplossingen zijn die de woordspeling, zoals sterke drank, wijn of bier?
Opmerkingen
- Nou, niets dat we om ons heen zien, is puur, en ik beschouw alcohol als een oplossing zijn, aangezien de onzuiverheden bestaan alcohol I ‘ ve gebruikt is 99,6% puur, wat betekent dat van de duizend moleculen in het medium er 4 geen ethanolmoleculen zijn.
Answer
Technisch gezien is alcohol de naam van een klasse van organische verbindingen die een of meer hydroxylgroepen bevatten.
In de volksmond wordt de term “alcohol” begrepen zoals u hebt beschreven: Een oplossing (van verschillende mate van zuiverheid) van ethanol en water. Pure ethanol is onmogelijk te maken via de traditionele zuiveringsmethode (atmosferische destillatie) aangezien het water-ethanolmengsel azeotroop is: ¹
An azeotrope […] is een mengsel van twee of meer vloeistoffen waarvan de verhoudingen niet kunnen worden gewijzigd door eenvoudige destillatie. Dit gebeurt omdat, wanneer een azeotroop wordt gekookt, de damp dezelfde hoeveelheden bestanddelen heeft als het ongekookte mengsel.
Bron: Wikipedia
Dit is de reden waarom een chemicus nooit zou denken “100% pure ethanol” als je “alcohol” noemt.
Als je controleert op voorbeeld deze leverancierspagina voor de zuiverste ethanol (> 99,5%) die ik kon vinden, je ziet verschillende stoffen vermeld als onzuiverheden:
- < 0,2% water
- < 0,1% methanol
- Andere organische stoffen, zoals als isopropanol en aceton
Wat betreft uw tweede vraag, zou ik willen zeggen dat veel gedistilleerde dranken (wodka, whisky en cognac om er maar een paar te noemen) oplossingen zijn van ethanol, water en verschillende smaakstoffen verbindingen.
Sommige alcoholische dranken, zoals ongefilterd bier en wijn, bevatten meestal ook vaste deeltjes en zouden daarom correct “suspensies” worden genoemd.
¹ Ik vraag me nu af of het zou het mogelijk zijn om op de een of andere manier 100% ethanol te produceren uit een ander mengsel. Het probleem is waarschijnlijk dat elk gangbaar startmengsel al een beetje water bevat. Maar ethanol synthetiseren in bijvoorbeeld een ionische vloeistof onder een inerte atmosfeer en het vervolgens wegdestilleren kan een interessante benadering zijn.
Opmerkingen
- Het is mogelijk om watervrije alcohol te krijgen door distillatie, maar de gebruikelijke methoden laten vervelende sporen achter van zaken als benzeen. Er bestaan andere methoden om enkele spectroscopische kwaliteiten te maken met een zeer laag watergehalte en zonder benzeen.
- @matt_black Het is dus ‘ mogelijk om watervrij te krijgen, maar toch niet > 99,9% puur? Ik heb over dat ding met benzeen gehoord, maar ‘ wil ik in dit antwoord niet teveel op een raaklijn afsteken.
- Er is een additiefvrije benadering, pressure-swing distillation , die in sommige systemen werkt om de azeotroop te passeren, zolang het min- / max-kookpunt van de azeotroop voldoende gevoelig is voor druk .
- Met dit argument is er helemaal geen pure vloeistof. (Ik zou je anders uitdagen om er een te maken.)
- Hoe we ” pure ” definiëren is altijd aan ons, maar we moeten altijd rekening houden met echte gegevens. Kleine hoeveelheden onzuiverheden die de meeste mensen zouden negeren, creëerden dit … en.wikipedia.org/wiki/Polywater
Antwoord
Het antwoord van Tschoppi is technisch correct, aangezien het bijna onmogelijk is om een zuivere verbinding te creëren zonder enige contaminanten. De vloeistoffen van de hoogste kwaliteit die ik me kan herinneren op de webpaginas van SigmaAldrich te hebben gezien, waren zoiets als $ 99,9999 ~ \% $ zuiverheid of zoiets – ver genoeg verwijderd van $ 100 ~ \% $ om het een oplossing te noemen.
Maar in de praktijk zouden chemici (vooral niet-fysische chemici) elke vloeistoffase die geen substantiële opgeloste deeltjes bevat een zuivere vloeistof noemen – die zelfs slechts $ 99 ~ \% $ zuiverheid zou bevatten.(Als algemene regel geldt: hoe organischer of biologischer de chemicus, hoe minder zuivere zuivere vloeistoffen zijn.) Sommigen noemen zelfs de $ 96 ~ \% $ ethanol (die traditioneel vaak wordt aangeduid als ethanol absoluut – niet te verwarren met Absolut Vodka ) een pure vloeistof en het $ 4 ~ \% $ water en andere dingen die erin zitten totaal te negeren.
Dus in een praktisch opzicht, de vragen blijven:
- Wat denkt men denkt als men alcohol hoort; en
- zou men de vloeistoffase beschouwen als een oplossing of een pure vloeistof.
De eerste is de moeilijke. In het laboratorium noemen scheikundigen ethanol gewoonlijk alcohol , terwijl sommigen methanol ook de slechte alcohol of zoiets noemen. Het woord alcohol beschrijft niet langer een specifieke chemische stof (als dat ooit het geval is), maar eerder, zoals Tschoppi opmerkte, een groep chemicaliën die allemaal $ \ ce {OH} $ -groepen bevatten (en exclusief de chemische stof als al zijn $ \ ce {OH} $ groepen uit zuren komen). Dus de woordspeling zou waarschijnlijk niet slagen in stap 1 wanneer we alcohol definiëren.
Als we echter doen aannemen dat een apotheker de fles gelabeld ethanol abs. (of welke ethanolzuiverheid het meest beschikbaar is) in een laboratoriumomgeving, dan zou die chemicus waarschijnlijk zeggen nee, deze fles bevat geen oplossing, alleen een vloeistof / oplosmiddel / wat dan ook. Dus de woordspeling zou niet slagen bij stap 2.
Buiten het laboratorium praatten chemici trouwens vaak over alcohol wat betekent alcoholische drank – als ze gebruiken dat woord helemaal in die zin. Ik denk niet dat een chemicus (tenminste niemand die ik tot nu toe heb ontmoet) alcohol buiten het laboratorium zou gebruiken om ethanol te bedoelen. Als dat het geval is, dan zou de woordspeling inderdaad werken.
Dus alles bij elkaar genomen, zouden scheikundigen de woordspeling meestal verwerpen omdat hij ofwel te vereenvoudigd of verkeerd was in een laboratoriumomgeving. Echter, gegeven de juiste set beperkingen, zouden ze het accepteren.
Opmerkingen
- Dit is erg tangentieel, maar ik ‘ ben altijd nieuwsgierig geweest naar wat de zuiverste stof is die we op macroscopische schaal kunnen maken, dus ik denk dat ik ‘ zal delen. Blijkt dat het ‘ s superfluïde helium-3, dat niet mengbaar is met helium-4 vanwege kwantumeffecten (!), Het armste oplosmiddel is dat je je kunt voorstellen, al het andere is vast bevroren bij de temperaturen vereist (millikelvin of minder), en het mengen van entropie draagt bijna niets bij aan het mengen van vrije energie zo dicht bij het absolute nulpunt.
Antwoord
Ik zou zeggen dat dit mengsels zijn, geen oplossingen. Voor een oplossing zijn minimaal twee verschillende componenten nodig. Een oplossing zou eruit kunnen zien als alcohol (als oplosmiddel) die water (de opgeloste stof) in oplossing zou brengen, waardoor $ \ ce {H +} $ kationen en $ \ ce {OH -} $ anionen worden gemaakt. Dat zou een zuur en een base zijn, die onmiddellijk weer in water zouden veranderen. Dat zou nooit gebeuren. De watermoleculen zouden in de eerste plaats gewoon bij elkaar blijven. Het is een feit dat het een mengsel is, geen oplossing.