Ali je v naravi veliko kemično čistih snovi? Kaj je morska voda, mleko, jeklena žica - posamezne snovi ali so sestavljene iz več komponent? V našem članku se bomo seznanili z lastnostmi raztopin - najpogostejših fizikalno-kemijskih sistemov, ki imajo spremenljivo sestavo. Lahko vsebujejo več komponent. Torej je mleko organska raztopina, ki vsebuje vodo, kapljice maščobe, beljakovinske molekule in mineralne soli. Kaj je rešitev in kako jo je mogoče dobiti? Na to in druga vprašanja bomo odgovorili v našem članku.
Uporaba rešitev in njihova vloga v naravi
Presnova v biogeocenozah poteka v obliki interakcije spojin, raztopljenih v vodi. Na primer, absorpcija talne raztopine s koreninami rastlin, kopičenje škroba kot posledica fotosinteze v rastlinah, prebavni procesi živali in ljudi - vse to so reakcije, ki se pojavijo v kemičnih raztopinah. Nemogoče si je predstavljati sodobne industrije: vesoljska in letalska industrija, vojaška industrija, jedrska energijabrez uporabe zlitin - trdne raztopine z edinstvenimi tehničnimi lastnostmi. Več plinov lahko tvori tudi zmesi, ki jih lahko imenujemo raztopine. Na primer, zrak je fizikalni in kemični sistem, ki vsebuje komponente, kot so dušik, kisik, ogljikov dioksid itd.
Kaj je rešitev?
Z mešanjem sulfatne kisline in vode dobimo njeno vodno raztopino. Razmislite, iz česa je sestavljen. Našli bomo topilo - vodo, topljenec - žveplovo kislino in produkte njihove interakcije. Sem spadajo vodikovi kationi, hidrosulfatni in sulfatni ioni. Sestava fizikalno-kemičnega sistema, sestavljenega iz topila in komponent, ne bo odvisna samo od tega, katera snov je topilo.
Najpogostejše in najpomembnejše topilo je voda. Zelo pomembna je tudi narava raztopljenih komponent. V grobem jih lahko razdelimo v tri skupine. To so praktično netopne spojine, rahlo topne in zelo topne. Zadnja skupina je najpomembnejša. Vključuje večino soli, kislin, alkalij, alkoholov, monosaharidov. V naravi so precej pogoste tudi slabo topne spojine. To so mavec, dušik, metan, kisik. V vodi so praktično netopne kovine, žlahtni plini: argon, helij itd., kerozin, olja.
Kako količinsko opredeliti topnost spojine
Koncentracija nasičene raztopine je najpomembnejša vrednost, ki kaže topnost snovi. njoizražena kot vrednost, številčno enaka masi spojine v 100 g raztopine. Na primer, dezinfekcijski medicinski izdelek - salicilni alkohol se prodaja v lekarnah v obliki 1% alkoholne raztopine. To pomeni, da 100 g raztopine vsebuje 1 gram zdravilne učinkovine. Kolikšna je največja masa natrijevega klorida, ki se lahko raztopi v 100 g topila pri določeni temperaturi? Odgovor na to vprašanje lahko najdete s pomočjo posebne tabele krivulj topnosti za trdne spojine. Torej, pri temperaturi 10 ⁰С lahko 38 g kuhinjske soli raztopimo v 100 g vode, pri 80 ⁰С - 40 g snovi. Kako raztopino razredčiti? Dodati mu morate določeno količino vode. Koncentracijo fizikalno-kemijskega sistema je mogoče povečati z izhlapevanjem raztopine ali z dodajanjem določenega dela raztopljene spojine.
Vrste rešitev
Pri določeni temperaturi je sistem lahko v ravnotežju z raztopljeno spojino v obliki njene oborine. V tem primeru govorimo o nasičeni raztopini. Kako narediti raztopino nasičeno? Če želite to narediti, glejte tabelo topnosti trdnih snovi. Na primer, kuhinjsko sol, ki tehta 31 g, vnesemo v vodo pri temperaturi 20 ºС in normalnem tlaku, nato pa jo dobro premešamo. Z dodatnim segrevanjem in vnosom dodatnega dela soli njen presežek zagotavlja nastanek prenasičene raztopine. Hlajenje sistema bo povzročilo proces obarjanja kristalov natrijevega klorida. Razredčene raztopine se imenujejo takšne raztopine, v katerih bo koncentracija spojin v primerjavi z volumnom topiladovolj majhna. Na primer, fiziološka raztopina, ki je del krvne plazme in se uporablja v medicini po operativnih posegih, je 0,9 % raztopina natrijevega klorida.
Mehanizem raztapljanja snovi
Ko smo preučili vprašanje, kaj je rešitev, ugotovimo, kateri procesi so osnova njenega nastanka. V središču pojava raztapljanja snovi vidimo interakcijo tako fizikalnih kot kemičnih transformacij. Glavno vlogo pri njih igra pojav uničenja kemičnih vezi: kovalentnih polarnih ali ionskih, v molekulah raztopljene spojine. Fizični vidik prekinitve vezi se izraža v absorpciji energije. Obstaja tudi interakcija delcev topila z molekulami topljenca, ki se imenuje solvatacija, v primeru vodnih raztopin - hidratacija. Ne spremlja ga le nastanek novih vezi, ampak tudi sproščanje energije.
V našem članku smo preučili vprašanje, kaj je rešitev, in ugotovili tudi mehanizem nastajanja rešitev in njihov pomen.
