Waarom is water het universele oplosmiddel?

Water staat bekend als het universele oplosmiddel. Hier is een verklaring waarom water het universele oplosmiddel wordt genoemd en welke eigenschappen het goed maken bij het oplossen van andere stoffen.

Chemie maakt water een geweldig oplosmiddel

Water wordt het universele oplosmiddel genoemd omdat meer stoffen in water oplossen dan in welke andere chemische stof dan ook. Dit heeft te maken met de polariteit van elk watermolecuul. De waterstofzijde van elk water (H₂O) molecuul draagt ​​een licht positieve elektrische lading, terwijl de zuurstofzijde een licht negatieve elektrische lading draagt. Dit helpt water ionische verbindingen te dissociëren in hun positieve en negatieve ionen. Het positieve deel van een ionische verbinding wordt aangetrokken door de zuurstofzijde van water, terwijl het negatieve deel van de verbinding wordt aangetrokken door de waterstofzijde van het water.

Waarom zout in water oplost

Overweeg bijvoorbeeld wat er gebeurt als zout in water oplost. Zout is natriumchloride, NaCl. Het natriumgedeelte van de verbindingen draagt ​​een positieve lading, terwijl het chloorgedeelte een negatieve lading draagt. De twee ionen zijn verbonden door een ionische binding. De waterstof en zuurstof in het water zijn daarentegen verbonden door covalente bindingen. Waterstof- en zuurstofatomen van verschillende watermoleculen zijn ook verbonden via waterstofbruggen. Wanneer zout met water wordt gemengd, richten de watermoleculen zich zodanig dat de negatieve lading zuurstofanionen naar het natriumion zijn gericht, terwijl de positief geladen waterstofkationen naar het chloride-ion zijn gericht. Hoewel ionische bindingen sterk zijn, is het netto effect van de polariteit van alle watermoleculen voldoende om de natrium- en chlooratomen uit elkaar te trekken. Zodra het zout uit elkaar wordt getrokken, worden de ionen gelijkmatig verdeeld en vormen een homogene oplossing.

Als veel zout met water wordt gemengd, lost het niet allemaal op. In deze situatie gaat het oplossen voort totdat er teveel natrium- en chloorionen in het mengsel voor water zijn om de touwtrekwedstrijd met onopgelost zout te winnen. De ionen staan ​​in de weg en voorkomen dat de watermoleculen de natriumchlorideverbinding volledig omringen. Het verhogen van de temperatuur verhoogt de kinetische energie van de deeltjes, waardoor de hoeveelheid zout die in het water kan worden opgelost, toeneemt.

Water lost niet alles op

Ondanks zijn naam als het "universele oplosmiddel", zijn er veel verbindingen die water niet oplossen of niet goed zullen oplossen. Als de aantrekking groot is tussen de tegengesteld geladen ionen in een verbinding, dan is de oplosbaarheid laag. De meeste hydroxiden vertonen bijvoorbeeld een lage oplosbaarheid in water. Ook lossen niet-polaire moleculen niet erg goed op in water, waaronder veel organische verbindingen, zoals vetten en wassen.

Samenvattend wordt water het universele oplosmiddel genoemd omdat het de meeste stoffen oplost, niet omdat het elke afzonderlijke verbinding oplost.