Potresti sentire l’acqua chiamata solvente universale. Ecco uno sguardo se questo è vero e perché l’acqua è così brava a sciogliere altri composti.
La polarità rende l’acqua un grande solvente
L’acqua scioglie più composti di qualsiasi altro solvente. La ragione principale per cui l’acqua è un ottimo solvente è perché è una molecola polare. Ciò significa che l’acqua è un atomo neutro, ma una parte ha una parziale carica positiva e un’altra parte ha una parziale carica negativa. Una molecola d’acqua ha una forma piegata con un angolo di 104,5 gradi tra i due atomi di idrogeno, causando la polarità. I due atomi di idrogeno di ogni molecola d’acqua hanno una parziale carica positiva, mentre l’atomo di ossigeno ha una parziale carica negativa. Le molecole polari si dissolvono facilmente in acqua perché la parte positiva della molecola polare è attratta dall’atomo di ossigeno, mentre la parte negativa è attratta dall’atomo di idrogeno.
Oltre alla polarità, l’acqua è un ottimo solvente perché è anfotera. Ciò significa che l’acqua può agire sia come acido che come base. L’anfoterismo rende l’acqua un solvente migliore della maggior parte delle altre molecole polari.
Esempio: Sciogliere il sale in acqua
Per esempio, consideriamo come il comune sale da tavola (NaCl) si scioglie in acqua. Il sale è un composto ionico che si dissolve in uno ione sodio (Na+) e uno ione cloro (Cl-). Quando si mescola il sale in acqua, le molecole d’acqua si orientano in modo che gli atomi di ossigeno con carica negativa si trovino di fronte agli atomi di sodio con carica positiva nel sale, mentre gli atomi di idrogeno con carica positiva si trovano di fronte agli atomi di cloro con carica negativa. Il legame ionico è un forte legame chimico, ma l’azione di tutte le molecole d’acqua è sufficiente per separare gli atomi di sodio e cloro. Una volta separati, gli ioni si distribuiscono uniformemente e formano una soluzione chimica.
Questo porta un punto importante sui solventi. La loro attività dipende dalla temperatura. Se si aggiunge sale all’acqua ghiacciata, si scioglie molto poco. Se si aggiunge sale all’acqua bollente, si scioglie molto più sale. L’aumento della temperatura aumenta tipicamente l’efficacia di un solvente perché aumenta l’energia cinetica delle particelle. Più energia cinetica si traduce in una maggiore interazione tra le particelle, quindi la dissoluzione avviene più rapidamente.
Perché l’acqua non è davvero un solvente universale
L’acqua scioglie le molecole polari, compresi sali, zuccheri, molti gas, proteine, alcoli semplici e DNA. Ma non è un solvente universale perché non può dissolvere le molecole idrofobiche o non polari, come i grassi, gli oli, alcuni idrossidi e la maggior parte degli ossidi metallici, silicati e solfuri.
Non esiste un vero solvente universale. Gli alchimisti cercavano un tale composto, che chiamavano alkahest. Un problema con un solvente universale sarebbe la sua capacità di dissolvere qualsiasi contenitore. Gli alchimisti aggirarono questo problema affermando che l’alkahest poteva dissolvere solo i composti e non gli elementi. Naturalmente, una tale sostanza non esiste, ma gli alchimisti hanno trovato solventi utili, come la potassa caustica in alcool.
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