Soluţie

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 6 august 2020; verificările necesită 9 modificări .

O soluție  este un sistem omogen ( omogen ), care include molecule (atomi, ioni) de două sau mai multe tipuri, iar proporția de particule de fiecare tip se poate modifica continuu în anumite limite.

O soluție diferă de un amestec mecanic în omogenitate și de un compus chimic  - în variabilitatea compoziției sale.

Un solvent  este un component a cărui stare de agregare nu se modifică în timpul formării unei soluții, iar cu aceeași stare de agregare a componentelor este în exces.

În funcție de starea de agregare, soluția poate fi gazoasă (la fel ca un amestec de gaze), lichidă sau solidă . De obicei, când se vorbește despre o soluție, se referă la o soluție lichidă.

Formarea unui anumit tip de soluție este determinată de intensitatea interacțiunii intermoleculare, interatomice , interionice sau de alt tip, adică de aceleași forțe care determină apariția unei anumite stări de agregare . Diferențe: formarea unei soluții depinde de natura și intensitatea interacțiunii particulelor de diferite substanțe [1] .

În comparație cu substanțele individuale, soluțiile sunt mai complexe ca structură [1] .

Există, de asemenea, soluții moleculare (non-electroliți) și soluții electrolitice .

În funcție de conținutul concentrației procentuale, se disting soluțiile diluate (cu un conținut mic) și concentrate (cu un conținut ridicat de substanță dizolvată). Acestea sunt unul dintre principalele tipuri de soluții în ceea ce privește conținutul unei substanțe concentrate.

Interacțiunea chimică a unei substanțe dizolvate cu un solvent are ca rezultat disociere în unele cazuri . Particulele (atât ionii formați ca urmare a disocierii, cât și moleculele nedisociate) interacționează adesea cu un solvent pentru a forma structuri care se numesc solvați (hidrați în cazul soluțiilor apoase). Acest proces se numește solvatare (hidratare). Teoria soluțiilor hidratului a fost propusă de omul de știință rus D. I. Mendeleev .

Soluții solide, lichide, gazoase

Cel mai adesea, o soluție înseamnă o substanță lichidă , de exemplu, o soluție de sare sau alcool în apă (sau chiar o soluție de aur în mercur  - amalgam ).

Există, de asemenea, soluții de gaze în lichide, gaze în gaze și lichide în lichide, în acest din urmă caz, apa este considerată un solvent, sau o componentă a căruia există mai mult.

În practica chimică, soluțiile sunt de obicei înțelese ca sisteme omogene, solventul poate fi lichid ( soluție apoasă ), solid ( soluție solidă ), gazos. Cu toate acestea, eterogenitatea este adesea permisă  - vezi „ Zoli ”.

Soluții adevărate și coloidale

Soluțiile coloidale și adevărate/moleculare (sistemele coloidale sunt studiate prin chimia coloidală ) diferă în principal prin dimensiunea particulelor.

În soluțiile adevărate, dimensiunea particulelor este mai mică de 1 nm; particulele din astfel de soluții nu pot fi detectate prin metode optice; în timp ce în soluțiile coloidale dimensiunea particulelor este de 1 nm - 100 nm [2] , particulele din astfel de soluții pot fi detectate folosind un ultramicroscop (vezi efectul Tyndall ).

Dizolvare

Dizolvarea este un proces fizic și chimic în care interacțiunea are loc între particulele care formează o soluție. Apare ca urmare a interacțiunii atomilor ( moleculelor ) solventului și solutului și este însoțită de o creștere a entropiei în timpul dizolvării solidelor și scăderea acesteia în timpul dizolvării gazelor. Când este dizolvată , limita interfeței dispare, în timp ce multe dintre proprietățile fizice ale soluției (de exemplu, densitatea, vâscozitatea, uneori culoarea și altele) se schimbă.

În cazul unei interacțiuni chimice între un solvent și o substanță dizolvată, proprietățile chimice se modifică, de asemenea, foarte mult - de exemplu, atunci când gazul clorhidric  este dizolvat în apă, se formează acid clorhidric lichid .

Când substanțele cristaline sunt dizolvate, a căror solubilitate crește odată cu creșterea temperaturii, soluția se răcește datorită faptului că soluția are mai multă energie internă decât substanța cristalină și solventul luate separat. De exemplu, apa clocotită, în care se dizolvă zahărul, este puternic răcită [3] .

Etape de dizolvare a substanțelor cristaline în apă

  1. Distrugerea rețelei cristaline (partea fizică a procesului). Apare cu absorbția de căldură, adică ΔH 1 >0 ;
  2. Interacțiunea particulelor de substanță cu moleculele de apă (partea chimică a procesului). Apare cu degajarea de căldură, adică ΔH 2 <0;
  3. Efectul termic total : ΔН = ΔН 1 + ΔН 2 .

Soluții de electroliți și neelectroliți

Electroliții  sunt substanțe care conduc electricitatea în topituri sau soluții apoase. În topituri sau soluții apoase, acestea se disociază în ioni.

Non-electroliții sunt substanțe ale căror soluții apoase și topituri nu conduc curentul electric, deoarece moleculele lor nu se disociază în ioni. Electroliţii atunci când sunt dizolvaţi în solvenţi adecvaţi ( apă , alţi solvenţi polari ) se disociază în ioni . O interacțiune fizico-chimică puternică în timpul dizolvării duce la o schimbare puternică a proprietăților soluției (teoria chimică a soluțiilor).

Substanțele care nu se descompun în ioni în aceleași condiții și nu conduc curentul electric se numesc neelectroliți.

Electroliții includ acizi, baze și aproape toate sărurile; non-electroliții includ majoritatea compușilor organici, precum și substanțe în ale căror molecule există doar legături covalente nepolare sau cu polar scăzut.

Soluții polimerice

Soluțiile de substanțe HMS cu greutate moleculară mare  - proteine , carbohidrați și altele - posedă simultan multe dintre proprietățile soluțiilor adevărate și coloidale.

Concentrația soluțiilor

În funcție de scop , pentru a descrie concentrația soluțiilor se folosesc diferite mărimi fizice .

Modalități de exprimare a compoziției soluțiilor

Compoziția soluției este caracterizată cantitativ de mulți indicatori. Iată câteva dintre cele mai importante:

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 N. S. Akhmetov „Chimie generală și anorganică” Secțiunea III, Starea agregată. Soluții) Arhivat la 1 februarie 2010 la Wayback Machine
  2. ↑ Sols // Enciclopedia chimică  : în 5 volume / Cap. ed. I. L. Knunyants . - M .: Enciclopedia Sovietică , 1990. - T. 2: Duff - Medi. — 671 p. — 100.000 de exemplare.  — ISBN 5-85270-035-5 .
  3. ↑ §275. Amestecuri de răcire // Manual elementar de fizică: Manual. În 3 volume / Ed. G. S. Landsberg . - Ed. a XIII-a. - M. : FIZMATLIT, 2003. - T. 1. Mecanica. Căldură. Fizica moleculară. - S. 512-513.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii