Finnes det mange kjemisk rene stoffer i naturen? Hva er sjøvann, melk, ståltråd – enkeltstoffer, eller består de av flere komponenter? I vår artikkel vil vi bli kjent med egenskapene til løsninger - de vanligste fysisk-kjemiske systemene som har en variabel sammensetning. De kan inneholde flere komponenter. Så melk er en organisk løsning som inneholder vann, fettdråper, proteinmolekyler og minerals alter. Hva er en løsning og hvordan kan den fås? Vi vil svare på dette og andre spørsmål i artikkelen vår.
Bruk av løsninger og deres rolle i naturen
Metabolisme i biogeocenoser utføres i form av interaksjon av forbindelser oppløst i vann. For eksempel absorpsjon av jordløsning av planterøtter, akkumulering av stivelse som et resultat av fotosyntese i planter, fordøyelsesprosesser til dyr og mennesker - alle er reaksjoner som skjer i kjemiske løsninger. Det er umulig å forestille seg moderne industrier: rom- og flyindustri, militærindustri, kjernekraftuten bruk av legeringer - solide løsninger med unike tekniske egenskaper. Flere gasser kan også danne blandinger, som vi kan kalle løsninger. For eksempel er luft et fysisk og kjemisk system som inneholder komponenter som nitrogen, oksygen, karbondioksid osv.
Hva er en løsning?
Ved å blande sammen sulfatsyre og vann får vi den vandige løsningen. Tenk på hva den består av. Vi vil finne løsningsmidlet - vann, oppløst stoff - svovelsyre og produktene av deres interaksjon. Disse inkluderer hydrogenkationer, hydrosulfat- og sulfationer. Sammensetningen av det fysisk-kjemiske systemet, bestående av et løsningsmiddel og komponenter, vil ikke bare avhenge av hvilket stoff som er løsningsmidlet.
Det vanligste og viktigste løsemidlet er vann. Naturen til de oppløste komponentene er også av stor betydning. De kan grovt deles inn i tre grupper. Dette er praktisk t alt uløselige forbindelser, lett løselige og svært løselige. Den siste gruppen er den viktigste. Det inkluderer de fleste s alter, syrer, alkalier, alkoholer, monosakkarider. Dårlig løselige forbindelser er også ganske vanlige i naturen. Disse er gips, nitrogen, metan, oksygen. Praktisk t alt uløselig i vann vil være metaller, edelgasser: argon, helium, etc., parafin, oljer.
Hvordan kvantifisere løseligheten til en forbindelse
Konsentrasjonen av en mettet løsning er den viktigste verdien som viser løseligheten til et stoff. Henneuttrykt som en verdi numerisk lik massen av forbindelsen i 100 g løsning. For eksempel selges et desinfiserende medisinsk produkt - salisylalkohol på apotek i form av en 1% alkoholløsning. Dette betyr at 100 g av løsningen inneholder 1 gram av virkestoffet. Hva er den største massen av natriumklorid som kan løses i 100 g løsemiddel ved en viss temperatur? Du kan finne svaret på dette spørsmålet ved å bruke en spesiell tabell med løselighetskurver for faste forbindelser. Så, ved en temperatur på 10 ⁰С, kan 38 g bords alt løses i 100 g vann, ved 80 ⁰С - 40 g av stoffet. Hvordan lage en løsning fortynnet? Du må legge til en viss mengde vann. Det er mulig å øke konsentrasjonen av det fysisk-kjemiske systemet ved å fordampe løsningen, eller ved å tilsette en viss del av den oppløste forbindelsen til den.
Løsningstyper
Ved en viss temperatur kan systemet være i likevekt med den oppløste forbindelsen i form av bunnfallet. I dette tilfellet snakker man om en mettet løsning. Hvordan gjøre en løsning mettet? For å gjøre dette, se tabellen over løselighet av faste stoffer. For eksempel introduseres bords alt som veier 31 g i vann ved en temperatur på 20 ºС og norm alt trykk, så røres det godt. Med ytterligere oppvarming og innføring av en ekstra del s alt, sikrer overskuddet dannelsen av en overmettet løsning. Avkjølingen av systemet vil føre til prosessen med utfelling av natriumkloridkrystaller. Fortynnede løsninger vil bli k alt slike løsninger der konsentrasjonen av forbindelser i forhold til volumet av løsningsmidlet vil væreliten nok. For eksempel er s altvann, som er en del av blodplasmaet og brukes i medisin etter å ha gjennomgått kirurgiske inngrep, en 0,9 % natriumkloridløsning.
Mekanisme for oppløsning av stoff
Etter å ha vurdert spørsmålet om hva en løsning er, la oss finne ut hvilke prosesser som ligger til grunn for dannelsen. I hjertet av fenomenet oppløsning av stoffer ser vi samspillet mellom både fysiske og kjemiske transformasjoner. Hovedrollen i dem spilles av fenomenet ødeleggelse av kjemiske bindinger: kovalent polar eller ionisk, i molekylene til den oppløste forbindelsen. Det fysiske aspektet ved bindingsbryting kommer til uttrykk i absorpsjon av energi. Det er også en interaksjon av løsemiddelpartikler med oppløste molekyler, k alt solvasjon, når det gjelder vandige løsninger - hydratisering. Det er ikke bare ledsaget av fremveksten av nye bindinger, men også av frigjøring av energi.
I artikkelen vår undersøkte vi spørsmålet om hva en løsning er, og fant også ut mekanismen for dannelsen av løsninger og deres betydning.
