Kimyada evrensel bir çözücü nedir?

Evrensel çözücü veya çözücü kavramını anlamak için öncelikle çözücünün ne olduğunu açıklığa kavuşturmak gerekir. Kimyada çözücü, çözünen adı verilen diğer maddeleri çözerek çözelti adı verilen homojen bir karışım oluşturabilen herhangi bir katı, sıvı veya gaz halindeki maddedir. Teknik olarak çözücü, bir çözeltide en büyük oranda bulunan maddedir, diğer tüm bileşenler çözünen olarak kabul edilir. Bununla birlikte, çözücü teriminin en yaygın kullanımı, diğer katı, gaz veya diğer sıvı maddeleri çözen bir sıvı maddeye atıfta bulunur.

Bir çözücünün belirli bir çözüneni çözme yeteneği, çözünenin ve çözücünün ne kadar benzer olduğuna bağlıdır. Çözünürlük açısından temel kural, “benzer benzeri çözer” şeklindedir, bu, bir çözücünün yapı veya fizikokimyasal özellikler bakımından kendisine çok benzeyen, ancak muhtemelen olmayan bir maddeyi çözebileceği anlamına gelir. farklı yapılar.

Evrensel Çözücü Tanımı

Evrensel bir çözücü , organik veya inorganik, polar veya apolar ve katı, sıvı veya gaz halindeki diğer herhangi bir maddeyi çözebilen sıvı olarak tanımlanır . Prensip olarak, bir çözücü yalnızca benzer maddeleri çözebildiğinden, gerçek evrensel çözücü yoktur . Bunun nedeni, örneğin bir çözücü polar ise, diğer polar çözünenleri ve iyonik bileşikleri çok iyi çözebilmesi, ancak alifatik hidrokarbonlar, yağlar ve sıvı yağlar gibi polar olmayan çözünenleri çözememesidir.

Öte yandan, bir çözücü polar değilse, o zaman polar olmayan çözünenleri çok iyi çözecektir, ancak güçlü polar çözünenleri veya iyonik bileşikleri çözemeyecektir.

Su neden “evrensel çözücü” olarak adlandırılıyor?

Doğal bir soru şudur: Eğer az önce gösterdiğimiz gibi evrensel çözücü yoksa ve suyun yağ gibi bazı yaygın çözünenleri çözemeyeceğini de biliyorsak, o zaman neden suyun “evrensel çözücü” olduğu söyleniyor. ?

Sebepler temelde iki:

Su, gezegendeki en yaygın çözücüdür.

Kanıtlamaya gerek yok. Dünya yüzeyinin %71’ini kaplayan sudan daha bol başka bir sıvı madde yoktur. Bu, sürekli olarak suda farklı türde kimyasalları çözmeye çalışmamızın bir sonucu olarak ortaya çıkar.

Su, bilinen herhangi bir sıvıdan daha fazla sayıda çözüneni çözer.

Protik bir çözücü (hidrojen bağlarında hidrojen atomları veya protonlar donörü olarak işlev görebilen) ve oldukça polar olan su, hem organik hem de inorganik ve hem iyonik hem de nötr olmak üzere farklı sınıflardan çok sayıda bileşiği çözebilir.

Suyun çözebileceği bileşik sınıfları arasında şunlar yer alır:

• Farklı tuz türleri.
• Hem güçlü hem zayıf hem de organik ve inorganik asitler ve bazlar.
• Bazı temel oksitler.
• Bazı asit oksitler.
• HCL, HBr gibi polar gaz molekülleri ve hatta CO ₂ veya karbondioksit gibi bazı polar olmayan gazlar.
• Alkoller, karboksilik asitler, fenoller, aminler, amidler vb. gibi polar organik bileşikler.

“Alkahest”: simyacıların evrensel çözücüsü

Kimyanın kökenleri eski simyacılara dayanmaktadır. Bazıları diğerlerinden daha sistematik olan, sonsuz sayıda deney gerçekleştirdiler ve bu deneyler sayesinde kimyasal tepkime ilkelerinin çoğunu ve bu bilimin diğer önemli yönlerini keşfetmeyi başardılar. Araştırma yaptıkları alanlardan bir diğeri de altını ve diğer maddeleri çözebilen çözücülerin araştırılmasıydı.

Bunun sonuçlarından biri, simyacıların tüm metalleri ve tüm karasal cisimleri çözebileceğine inandıkları, mistik özelliklere sahip sözde gerçek bir evrensel çözücü olan “alkahest” idi. “Alkahest” terimi, hazırlanması için bir tarif de öneren İsviçreli simyacı Paracelsus tarafından icat edildi.

Alkahest aslında gerçek bir evrensel çözücü değildir.

Paracelsus’un alkahest’i aslında kalsiyum hidroksit veya sönmüş kireç (Ca(OH) ₂ ) ve karbonik potas veya potasyum karbonat (K2CO3 _{) içeren alkalin alkollü} bir çözeltidir . Paracelsus’un bakış açısına göre, bu karışım katı ve sıvı yağların yanı sıra diğer organik bileşikleri çok daha büyük bir dereceye kadar çözebildiği için sudan daha iyi bir çözücüdür.

Bunun nedenlerinden biri, doğrudur, alkali karışımın birçok organik maddeyi parçalayabilmesi ve eskisinden daha kolay çözünür maddelere dönüştürebilmesidir. Bunun bir örneği, karışımın yağları sabunlaştırabilmesi ve elde edilen organik tuzların (sabun) hem alkol hem de suda kolayca dağılabilmesidir.

Ancak bugün, başka bir maddeyi eritmek ile kimyasal olarak ayrıştırmak arasında çok net bir ayrım olduğunu, o zamana göre çok daha iyi anlıyoruz. İlk işlem, bir maddenin moleküllerini parçalayıp, bozulmadan bırakmak iken, bir maddenin parçalanması, onu daha farklı, daha basit bir maddeye dönüştürmek anlamına gelir. Paracelsus’un alkahestinin gerçekte yaptığı şey budur, bu yüzden bırakın evrensel olmayı, gerçek bir çözücü olarak kabul edilemez.

Öte yandan, alkahestin içinde bulunduğu kabı oluşturanı çözmediği için diğer tüm maddeleri çözemeyeceği de aşikârdır.

Suyun yanı sıra diğer yaygın çözücüler

Suya ek olarak, araştırma, endüstri ve günlük hayatımızda kullanım alanı bulan birçok başka çözücü vardır.

• Diğer polar çözücüler arasında etanol, metanol ve izopropil alkol gibi birçok alkol bulunur. Ayrıca sıvı amonyak gibi daha egzotik solventler de farklı uygulamalarda kullanılmaktadır.
• Ayrıca benzen gibi polar olmayan çözücüler, 5 veya daha fazla karbonlu zincir alkanlar, sikloheksan gibi siklik alkanlar, eterler, karbon tetraklorür gibi organik halojenürler ve çok daha fazlası vardır.
• Çok özel bir çözücünün başka bir örneği, süperkritik karbon dioksittir. Bu, yüksek sıcaklık ve basınç koşulları altında yukarıda belirtilen gazdan oluşur. Kafeinsiz kahve hazırlamak için kahve çekirdeklerinden kafein ekstraksiyonunda sıklıkla kullanılır.
• Son olarak, diğer metalleri çözebilen ve amalgam adı verilen bir tür karışım oluşturan sıvı bir metal olan cıva vardır.

Daha fazla sayıda kimyasal maddeyi çözebilen birkaç çözücünün bir kombinasyonundan oluşan çözücüler de çok yaygındır. Bununla birlikte, hangi sıvıları karıştırırsak karıştıralım, asla evrensel çözücü tanımına uyan bir sıvı bulamayacağız.

Referanslar

Brown, T. (2021). Kimya: Merkezi Bilim, 11/ed. (11. baskı). Londra, İngiltere: Pearson Education.

Carey, F. ve Giuliano, R. (2014). Organik Kimya (9. ^baskı ). Madrid, İspanya: McGraw-Hill Interamericana de España SL

Çözünme süreci. (2020, 30 Ekim). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1886 adresinden alındı

Leinhard, John. ” No.1569 Alkahest “. Houston Üniversitesi.

Restrepo, J. (12 Ocak 2021). Alternatif çözücüler. https://www.zonadepinturas.com/20080812895/articulos/pinturas-y-recubrimientos/disolventes-alternativos.html adresinden alındı.