Niedawno znajomy wysłał mi następujący żart chemiczny:
Jako miłośnik kalamburów chciałbym się tym cieszyć, ale myślę, że tak naprawdę jest fałszywy jest sformułowane.
Rozwiązanie definiuje się jako: „jednorodna mieszanina składająca się z dwóch lub więcej substancji”. Sam alkohol nie stanowiłby mieszaniny wielu substancji i dlatego nie byłby roztworem.
Ale w języku angielskim słowo „alkohol” jest również powszechnie używane w odniesieniu do wielu napojów rekreacyjnych zawierających alkohol etylowy oprócz innych rodzajów cząsteczek. Czy są jakieś typowe przykłady napojów alkoholowych, które są roztworami w sensie naukowym, które gra słowna, taka jak alkohol, wino czy piwo?
Komentarze
- Cóż, nic, co widzimy wokół siebie, nie jest czyste i uważam, że alkohol być rozwiązaniem, ponieważ nieczystości istnieją Alkohol, którego używam ', jest czysty w 99,6%, co oznacza, że na tysiąc cząsteczek w medium 4 nie są cząsteczkami etanolu.
Odpowiedź
Z technicznego punktu widzenia alkohol to nazwa klasy związków organicznych zawierających jedną lub kilka grup hydroksylowych.
Potocznie, termin „alkohol” jest rozumiany tak, jak opisałeś: Roztwór (o różnym stopniu czystości) etanolu i wody. Czystego etanolu nie da się wytworzyć tradycyjną metodą oczyszczania (destylacja atmosferyczna), ponieważ mieszanina wody i etanolu jest azeotropowa: ¹
An azeotrope […] to mieszanina dwóch lub więcej cieczy, których proporcji nie można zmienić zwykłą destylacją. Dzieje się tak, ponieważ gdy gotuje się azeotrop, para ma takie same proporcje składników jak niegotowana mieszanina.
Źródło: Wikipedia
Dlatego chemik nigdy nie pomyślałby o „100% czystym etanolu”, gdy wspomina się o „alkoholu”.
Jeśli sprawdzisz, czy przykład na tej stronie dostawcy najczystszego etanolu (> 99,5%), jaki udało mi się znaleźć, widzisz różne substancje wymienione jako zanieczyszczenia:
- < 0,2% woda
- < 0,1% metanol
- Inne substancje organiczne, takie jak izopropanol i aceton
Odnośnie twojego drugiego pytania, argumentowałbym, że wiele destylowanych alkoholi (żeby wymienić tylko kilka wódek, whisky i koniaku) to roztwory etanolu, wody i różnych smaków związki.
Niektóre napoje alkoholowe, takie jak niefiltrowane piwo i wino, zwykle zawierają również cząstki stałe i jako takie byłyby prawidłowo określane jako „zawiesiny”.
¹ Zastanawiam się teraz, czy można by w jakiś sposób wyprodukować 100% etanolu z innej mieszanki. Problem polega prawdopodobnie na tym, że każda popularna mieszanina początkowa zawiera już pewną ilość wody. Ale syntetyzowanie etanolu w, powiedzmy, cieczy jonowej w obojętnej atmosferze, a następnie oddestylowanie go może być interesującym podejściem.
Komentarze
- To jest można uzyskać wolny od wody alkohol przez destylację, ale powszechne metody pozostawiają nieprzyjemne ślady rzeczy, takich jak benzen. Istnieją inne metody tworzenia niektórych gatunków spektroskopowych o bardzo niskiej zawartości wody i bez benzenu.
- @matt_black Więc ' można uzyskać bez wody, ale nadal czy jest > czysty w 99,9%? Słyszałem o tym z benzenem, ale nie ' nie chciałem w tej odpowiedzi zbytnio wysunąć się ze stycznej.
- Istnieje podejście wolne od dodatków, destylacja ze zmiennym ciśnieniem , która działa w celu przejścia przez azeotrop w niektórych systemach, o ile minimalna / maksymalna temperatura wrzenia azeotropu jest dostatecznie wrażliwa na ciśnienie .
- W przypadku tego argumentu w ogóle nie ma czystej cieczy. (W przeciwnym razie rzuciłbym ci wyzwanie.)
- To, jak definiujemy ” czysty „, zawsze zależy od nas, ale zawsze musimy liczyć się z prawdziwymi danymi. Niewielkie ilości zanieczyszczeń, które większość ludzi odrzuciłaby, stworzyły to … en.wikipedia.org/wiki/Polywater
Odpowiedź
Odpowiedź Tschoppi jest technicznie poprawna, ponieważ stworzenie czystego związku bez żadnych zanieczyszczeń jest prawie niemożliwe. Najwyższej jakości płyny, jakie pamiętam na stronach internetowych SigmaAldrich, były rzędu 99,9999 ~ \% $ czystości lub czegoś podobnego – wystarczająco daleko od 100 ~ \% $, aby nazwać to rozwiązaniem.
Jednak w praktyce chemicy (zwłaszcza chemicy niefizyczni) nazwaliby każdą fazę ciekłą, która nie zawiera istotnie rozpuszczonych cząstek, „czystą” cieczą – która obejmowałaby nawet czystość wynoszącą zaledwie 99 $ ~ \% $.(Zgodnie z ogólną zasadą: im chemik bardziej organiczny lub biologiczny, tym mniej czyste są „czyste płyny”). Niektórzy mogą nawet nazwać etanol za 96 $ ~ \% $ (który często jest tradycyjnie określany jako etanol absolutny – nie mylić z Absolut Vodka ) czystym płynem i całkowicie zaniedbać 4 $ ~ \% $ wodę i inne rzeczy.
Więc z praktycznego punktu widzenia pytania pozostań:
- Co się myśli , gdy słyszy się alkohol ; i
- można by uznać fazę ciekłą za roztwór lub czystą ciecz.
Pierwsza jest trudna. W laboratorium chemicy mogą potocznie nazywać etanol alkoholem – podczas gdy niektórzy mogą również nazywać metanol złym alkoholem czy coś takiego. Słowo alkohol nie opisuje już konkretnej substancji chemicznej (jeśli kiedykolwiek tak było), ale raczej, jak zauważył Tschoppi, grupę chemikaliów, które wszystkie zawierają grupy $ \ ce {OH} $ (z wyłączeniem substancji chemicznej jeśli wszystkie jego grupy $ \ ce {OH} $ pochodzą z kwasów). Tak więc gra słów prawdopodobnie zawiodłaby w kroku 1, kiedy definiujemy alkohol.
Jednak jeśli zrobimy założenie, że chemik zrozumie, że butelka oznaczony jako etanol abs. ”(lub jakakolwiek czystość etanolu jest najbardziej dostępna) w warunkach laboratoryjnych, to ten chemik najprawdopodobniej powie„ nie, ta butelka nie zawiera roztworu, tylko płyn / rozpuszczalnik / cokolwiek. Więc gra słów zawiodłaby w kroku 2.
Nawiasem mówiąc, poza laboratorium chemicy często mówili o alkoholu oznaczającym napój alkoholowy – jeśli w ogóle używają tego słowa w tym sensie. Nie sądzę, żeby którykolwiek chemik (a przynajmniej nikt, kogo do tej pory spotkałem) użyłby alkoholu poza laboratorium w znaczeniu etanolu . Jeśli tak jest, to tak, gra słów zadziała.
Biorąc to wszystko pod uwagę, w większości przypadków chemicy odrzucaliby kalambur, ponieważ jest albo zbyt uproszczony, albo zły w warunkach laboratoryjnych. Jednak biorąc pod uwagę poprawny zestaw ograniczeń, zaakceptowaliby go.
Komentarze
- To jest bardzo styczne, ale ja ' zawsze byliśmy ciekawi, jaka jest najczystsza substancja, jaką możemy wyprodukować w skali makroskopowej, więc myślę, że będę ' udostępnić. Okazuje się, że ' nadciekły hel-3, który nie miesza się z helem-4 ze względu na efekty kwantowe (!), Jest najbiedniejszym rozpuszczalnikiem, jaki można sobie wyobrazić, wszystko inne jest zamarznięte w temperaturze wymagane (milikelwin lub mniej), a mieszanie entropii prawie nic nie przyczynia się do zmieszania energii swobodnej tak bliskiej zeru absolutnemu.
Odpowiedź
Twierdziłbym, że są to mieszaniny, a nie rozwiązania. Rozwiązanie wymaga co najmniej dwóch różnych komponentów. Roztwór może wyglądać jak alkohol (będący rozpuszczalnikiem), który wziąłby wodę (substancję rozpuszczoną) do roztworu, tworząc kationy $ \ ce {H +} $ i aniony $ \ ce {OH -} $. To byłby kwas i zasada, które natychmiast zmieniłyby się w wodę. To by się nigdy nie wydarzyło. Cząsteczki wody po prostu pozostałyby razem. Faktem jest, że jest to mieszanina, a nie rozwiązanie.