Cos’è un solvente universale in chimica?

Per comprendere il concetto di solvente universale, o solvente, è necessario chiarire, prima di tutto, cos’è un solvente. In chimica, un solvente è qualsiasi sostanza solida, liquida o gassosa in grado di dissolvere altre sostanze, chiamate soluti, per formare così una miscela omogenea chiamata soluzione. Tecnicamente il solvente è quella sostanza che si trova in maggior proporzione in una soluzione, mentre tutti gli altri componenti sono considerati soluti. Tuttavia, l’uso più comune del termine solvente è in riferimento a una sostanza liquida che dissolve altre sostanze solide, gassose o liquide.

La capacità di un solvente di dissolvere un particolare soluto dipende da quanto sono simili il soluto e il solvente. La regola empirica in termini di solubilità è che “il simile dissolve il simile” , il che significa che un solvente sarà in grado di dissolvere una sostanza che gli è molto simile nella struttura o nelle proprietà fisico-chimiche, ma probabilmente non dissolverà altri soluti con molto diverse strutture.

Definizione di solvente universale

Si definisce solvente universale quel liquido capace di sciogliere qualsiasi altra sostanza , sia essa organica o inorganica, polare o apolare e sia essa solida, liquida o gassosa . Poiché, in linea di principio, un solvente può dissolvere solo sostanze simili, il vero solvente universale non esiste . Questo perché se un solvente è polare, ad esempio, sarà in grado di dissolvere molto bene altri soluti polari e composti ionici, ma non sarà in grado di dissolvere soluti non polari, come idrocarburi alifatici, grassi e oli.

D’altra parte, se un solvente è apolare, dissolverà molto bene soluti non polari, ma non sarà in grado di dissolvere soluti fortemente polari o composti ionici.

Perché l’acqua è chiamata “il solvente universale”?

Una domanda naturale è che, se il solvente universale non esiste, come abbiamo appena dimostrato, e sappiamo anche che l’acqua non è in grado di dissolvere alcuni soluti comuni come l’olio, allora perché si dice che l’acqua sia “il solvente universale”? ?

I motivi sono sostanzialmente due:

L’acqua è di gran lunga il solvente più comune sul pianeta.

Non c’è bisogno di dimostrarlo. Non c’è altra sostanza liquida al mondo più abbondante dell’acqua, che ricopre il 71% della superficie terrestre. Ciò porta come conseguenza che cerchiamo costantemente di dissolvere diversi tipi di sostanze chimiche nell’acqua.

L’acqua dissolve un numero maggiore di soluti rispetto a qualsiasi altro liquido conosciuto.

Essendo un solvente protico (che può fungere da donatore di atomi di idrogeno o protoni nei legami a idrogeno) e fortemente polare, l’acqua può sciogliere un gran numero di composti di diverse classi, sia organici che inorganici, sia ionici che neutri. .

Tra le classi di composti che l’acqua può sciogliere ci sono:

• I diversi tipi di sali.
• Acidi e basi sia forti che deboli e sia organici che inorganici.
• Alcuni ossidi basici.
• Alcuni ossidi acidi.
• Molecole di gas polari come HCL, HBr e persino alcuni gas non polari come CO ₂ o anidride carbonica.
• Composti organici polari come alcoli, acidi carbossilici, fenoli, ammine, ammidi, ecc.

“Alkahest”: il solvente universale degli alchimisti

La chimica trova le sue origini negli antichi alchimisti. Hanno effettuato un numero infinito di esperimenti, alcuni più sistematici di altri, attraverso i quali sono riusciti a scoprire molti dei principi della reattività chimica e altri aspetti importanti di questa scienza. Un altro dei campi in cui hanno svolto ricerche è stato la ricerca di solventi in grado di dissolvere l’oro e altre sostanze.

Uno dei risultati di ciò fu “alkahest”, un presunto vero solvente universale con proprietà mistiche che gli alchimisti credevano potesse dissolvere tutti i metalli e tutti i corpi terrestri. Il termine “alkahest” fu coniato dall’alchimista svizzero Paracelso, che propose anche una ricetta per la sua preparazione.

Alkahest non è in realtà un vero solvente universale.

L’alkahest di Paracelsus è in realtà una soluzione alcolica alcalina contenente idrossido di calcio o calce spenta (Ca(OH) ₂ ) e potassa carbonica o carbonato di potassio (K ₂ CO ₃ ). Dal punto di vista di Paracelso, questa miscela è un solvente migliore dell’acqua poiché è in grado di sciogliere grassi e oli, così come altri composti organici, in misura molto maggiore.

Uno dei motivi è che, è vero, la miscela alcalina è in grado di scomporre molte sostanze organiche e di trasformarle in sostanze più facilmente solubili di prima. Un esempio di ciò è che la miscela può saponificare i grassi ei sali organici risultanti (sapone) sono facilmente disperdibili sia in alcool che in acqua.

Tuttavia, oggi comprendiamo, molto meglio di allora, che esiste una netta distinzione tra dissolvere e decomporre chimicamente un’altra sostanza. Mentre il primo processo consiste nel disgregare le molecole di una sostanza, lasciandole però intatte, scomporre una sostanza implica trasformarla in una sostanza diversa, più semplice. Questo è ciò che effettivamente fa l’alkahest di Paracelso, quindi non può davvero essere considerato un vero solvente, figuriamoci universale.

D’altra parte, c’è anche il fatto evidente che l’alkahest non è in grado di dissolvere tutte le altre sostanze, poiché non dissolve quella che forma il contenitore che lo contiene.

Altri solventi comuni oltre all’acqua

Oltre all’acqua, ci sono molti altri solventi che trovano impiego nella ricerca, nell’industria e nella nostra vita quotidiana.

• Altri solventi polari includono molti alcoli come etanolo, metanolo e alcool isopropilico. Inoltre, altri solventi più esotici come l’ammoniaca liquida vengono utilizzati in diverse applicazioni.
• Esistono anche solventi apolari come il benzene, alcani a catena di 5 o più atomi di carbonio, alcani ciclici come il cicloesano, eteri, alogenuri organici come il tetracloruro di carbonio e molti altri.
• Un altro esempio di solvente molto particolare è l’anidride carbonica supercritica. Questo è costituito dal suddetto gas in condizioni di alta temperatura e pressione. Viene frequentemente utilizzato nell’estrazione della caffeina dai chicchi di caffè per la preparazione del caffè decaffeinato.
• Infine c’è il mercurio, che è un metallo liquido in grado di dissolvere altri metalli, formando un tipo di miscela chiamata amalgama.

Molto comuni sono anche i solventi formati da una combinazione di più solventi in grado di sciogliere un maggior numero di sostanze chimiche. Tuttavia, indipendentemente dai liquidi che mescoliamo, non ne troveremo mai uno che si adatti alla definizione di solvente universale.

Riferimenti

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