Αγνές ουσίες δεν βρίσκονται σχεδόν ποτέ στη φύση. Βασικά, παρουσιάζονται με τη μορφή μειγμάτων που μπορούν να σχηματίσουν ομοιογενή ή ετερογενή συστήματα.
χαρακτηριστικά αληθινών λύσεων
Οι αληθινές λύσεις είναι ένα είδος διασκορπισμένων συστημάτων που έχουν μεγαλύτερη αντοχή μεταξύ του μέσου διασποράς και της φάσης διασποράς.
Μπορούν να ληφθούν κρύσταλλοι διαφορετικών μεγεθών από οποιαδήποτε χημική ουσία. Σε κάθε περίπτωση, θα έχουν την ίδια εσωτερική δομή: ιοντικό ή μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα.
Dissolve
Κατά τη διαδικασία της διάλυσης κόκκων χλωριούχου νατρίου και ζάχαρης στο νερό, σχηματίζεται ένα ιοντικό και μοριακό διάλυμα. Ανάλογα με τον βαθμό κατακερματισμού, η ουσία μπορεί να έχει τη μορφή:
- ορατά μακροσκοπικά σωματίδια μεγαλύτερα από 0,2 mm;
- μικροσκοπικά σωματίδια μικρότερα από 0,2 mm μπορούν να συλληφθούν μόνο με μικροσκόπιο.
Τα αληθινά και τα κολλοειδή διαλύματα διαφέρουν ως προς το μέγεθος των σωματιδίων της διαλυμένης ουσίας. Οι κρύσταλλοι που δεν είναι ορατοί στο μικροσκόπιο ονομάζονται κολλοειδή σωματίδια και η κατάσταση που προκύπτει ονομάζεται κολλοειδές διάλυμα.
Φάση λύσης
Σε πολλές περιπτώσεις, τα αληθινά διαλύματα είναι θρυμματισμένα (διασπορά) συστήματα ομοιογενούς τύπου. Περιέχουν μια συνεχή συνεχή φάση - ένα μέσο διασποράς, και θρυμματισμένα σωματίδια συγκεκριμένου σχήματος και μεγέθους (διασκορπισμένη φάση). Πώς διαφέρουν τα κολλοειδή διαλύματα από τα αληθινά συστήματα;
Η κύρια διαφορά είναι το μέγεθος των σωματιδίων. Τα κολλοειδή-διεσπαρμένα συστήματα θεωρούνται ετερογενή, καθώς είναι αδύνατο να ανιχνευθεί το όριο φάσης σε ένα μικροσκόπιο φωτός.
Αληθινές λύσεις - αυτή είναι η επιλογή όταν στο περιβάλλον μια ουσία παρουσιάζεται με τη μορφή ιόντων ή μορίων. Αναφέρονται σε μονοφασικά ομοιογενή διαλύματα.
Η αμοιβαία διάλυση του μέσου διασποράς και της διασπαρμένης ουσίας θεωρείται απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό συστημάτων διασποράς. Για παράδειγμα, το χλωριούχο νάτριο και η σακχαρόζη είναι αδιάλυτα στο βενζόλιο και την κηροζίνη, επομένως δεν θα σχηματιστούν κολλοειδή διαλύματα σε έναν τέτοιο διαλύτη.
Ταξινόμηση διάσπαρτων συστημάτων
Πώς χωρίζονται τα διασκορπισμένα συστήματα; Οι πραγματικές λύσεις, τα κολλοειδή συστήματα διαφέρουν με διάφορους τρόπους.
Υπάρχει μια διαίρεση των διασκορπισμένων συστημάτων ανάλογα με την κατάσταση συσσωμάτωσης του μέσου και της διεσπαρμένης φάσης, το σχηματισμό ή την απουσία αλληλεπίδρασης μεταξύ τους.
Λειτουργίες
Υπάρχουν ορισμένα ποσοτικά χαρακτηριστικά της διασποράς μιας ουσίας. Πρώτα απ 'όλα, διακρίνεται ο βαθμός διασποράς. Αυτή η τιμή είναι η αντίστροφη του μεγέθους των σωματιδίων. Αυτή είναιχαρακτηρίζει τον αριθμό των σωματιδίων που μπορούν να τοποθετηθούν σε μια σειρά σε απόσταση ενός εκατοστού.
Στην περίπτωση που όλα τα σωματίδια έχουν το ίδιο μέγεθος, σχηματίζεται ένα σύστημα μονοδιασποράς. Με άνισα σωματίδια της διεσπαρμένης φάσης, σχηματίζεται ένα σύστημα πολυδιασποράς.
Με την αύξηση της διασποράς μιας ουσίας, οι διεργασίες που συμβαίνουν στη διεπιφανειακή επιφάνεια αυξάνονται σε αυτήν. Για παράδειγμα, η ειδική επιφάνεια της διεσπαρμένης φάσης αυξάνεται, η φυσικοχημική επίδραση του μέσου στη διεπιφάνεια μεταξύ δύο φάσεων αυξάνεται.
Παραλλαγές συστημάτων διασποράς
Ανάλογα με τη φάση στην οποία θα βρίσκεται η διαλυμένη ουσία, διακρίνονται διαφορετικές παραλλαγές διασκορπισμένων συστημάτων.
Τα αεροζόλ είναι διασκορπισμένα συστήματα στα οποία το διεσπαρμένο μέσο παρουσιάζεται σε αέρια μορφή. Οι ομίχλες είναι αερολύματα που έχουν μια υγρή διασπαρμένη φάση. Ο καπνός και η σκόνη δημιουργούνται από τη στερεά διασκορπισμένη φάση.
Ο αφρός είναι μια διασπορά σε υγρό μιας αέριας ουσίας. Τα υγρά στους αφρούς εκφυλίζονται σε φιλμ που διαχωρίζουν τις φυσαλίδες αερίου.
Τα γαλακτώματα είναι συστήματα διασποράς, όπου ένα υγρό κατανέμεται στον όγκο ενός άλλου χωρίς να διαλύεται σε αυτό.
Τα εναιωρήματα ή εναιωρήματα είναι συστήματα χαμηλής διασποράς στα οποία τα στερεά σωματίδια βρίσκονται σε ένα υγρό. Τα κολλοειδή διαλύματα ή λύματα σε ένα υδατικό σύστημα διασποράς ονομάζονται υδρολύματα.
Ανάλογα με την παρουσία (απουσία) μεταξύ των σωματιδίων της διεσπαρμένης φάσης, διακρίνονται συστήματα ελεύθερα διασκορπισμένα ή συνεκτικά διεσπαρμένα. Στην πρώτη ομάδαπεριλαμβάνουν λυοσόλ, αερολύματα, γαλακτώματα, εναιωρήματα. Σε τέτοια συστήματα, δεν υπάρχουν επαφές μεταξύ των σωματιδίων και της διεσπαρμένης φάσης. Κινούνται ελεύθερα σε διάλυμα υπό την επίδραση της βαρύτητας.
Συστήματα συνεκτικής διασποράς προκύπτουν σε περίπτωση επαφής σωματιδίων με διασπαρμένη φάση, ως αποτέλεσμα της οποίας σχηματίζονται δομές με τη μορφή πλέγματος ή πλαισίου. Τέτοια κολλοειδή συστήματα ονομάζονται πηκτώματα.
Η διαδικασία ζελατινοποίησης (ζελατινοποίηση) είναι η μετατροπή ενός κολλοειδούς διαλύματος σε γέλη, με βάση τη μείωση της σταθερότητας του αρχικού κολλοειδούς διαλύματος. Παραδείγματα συνδεδεμένων συστημάτων διασποράς είναι εναιωρήματα, γαλακτώματα, σκόνες, αφροί. Περιλαμβάνουν επίσης το έδαφος που σχηματίζεται στη διαδικασία αλληλεπίδρασης οργανικών (χούμων) ουσιών και ορυκτών του εδάφους.
Τα τριχοειδώς διασκορπισμένα συστήματα διακρίνονται από μια συνεχή μάζα ύλης που διεισδύει στα τριχοειδή και τους πόρους. Θεωρούνται υφάσματα, διαφορετικές μεμβράνες, ξύλο, χαρτόνι, χαρτί.
Οι αληθινές λύσεις είναι ομοιογενή συστήματα που αποτελούνται από δύο συστατικά. Μπορούν να υπάρχουν σε διαλύτες διαφορετικής κατάστασης συσσωμάτωσης. Ένας διαλύτης είναι μια ουσία που λαμβάνεται σε περίσσεια. Ένα συστατικό που λαμβάνεται σε ανεπαρκή ποσότητα θεωρείται διαλυμένη ουσία.
Χαρακτηριστικά των λύσεων
Τα σκληρά κράματα είναι επίσης διαλύματα στα οποία διάφορα μέταλλα δρουν ως διασκορπισμένο μέσο και συστατικό. Από πρακτική άποψη, ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν τέτοια υγρά μείγματα στα οποία το υγρό δρα ως διαλύτης.
Από πολυάριθμα ανόργαναδιαλύτες ιδιαίτερου ενδιαφέροντος είναι το νερό. Σχεδόν πάντα, ένα αληθινό διάλυμα σχηματίζεται όταν τα σωματίδια μιας διαλυμένης ουσίας αναμειγνύονται με νερό.
Μεταξύ των οργανικών ενώσεων, οι ακόλουθες ουσίες είναι εξαιρετικοί διαλύτες: αιθανόλη, μεθανόλη, βενζόλιο, τετραχλωράνθρακας, ακετόνη. Λόγω της χαοτικής κίνησης των μορίων ή των ιόντων του διαλυμένου συστατικού, περνούν εν μέρει στο διάλυμα, σχηματίζοντας ένα νέο ομοιογενές σύστημα.
Οι ουσίες διαφέρουν ως προς την ικανότητά τους να σχηματίζουν διαλύματα. Μερικά μπορούν να αναμειχθούν μεταξύ τους σε απεριόριστες ποσότητες. Ένα παράδειγμα είναι η διάλυση κρυστάλλων αλατιού στο νερό.
Η ουσία της διαδικασίας διάλυσης από την άποψη της μοριακής-κινητικής θεωρίας είναι ότι μετά την εισαγωγή κρυστάλλων χλωριούχου νατρίου στον διαλύτη, διασπάται σε κατιόντα νατρίου και ανιόντα χλωρίου. Τα φορτισμένα σωματίδια ταλαντώνονται, οι συγκρούσεις με τα σωματίδια του ίδιου του διαλύτη οδηγούν στη μετάβαση των ιόντων στον διαλύτη (σύνδεση). Σταδιακά, άλλα σωματίδια συνδέονται με τη διαδικασία, το επιφανειακό στρώμα καταστρέφεται, ο κρύσταλλος του άλατος διαλύεται στο νερό. Η διάχυση επιτρέπει την κατανομή των σωματιδίων μιας ουσίας σε όλο τον όγκο του διαλύτη.
Τύποι αληθινών λύσεων
Η αληθινή λύση είναι ένα σύστημα που χωρίζεται σε διάφορους τύπους. Υπάρχει μια ταξινόμηση τέτοιων συστημάτων σε υδατικά και μη υδατικά ανάλογα με τον τύπο του διαλύτη. Ταξινομούνται επίσης σύμφωνα με την παραλλαγή της διαλυμένης ουσίας σε αλκάλια, οξέα, άλατα.
Φάτεδιαφορετικοί τύποι αληθινών λύσεων σε σχέση με το ηλεκτρικό ρεύμα: μη ηλεκτρολύτες, ηλεκτρολύτες. Ανάλογα με τη συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας, μπορούν να αραιωθούν ή να συμπυκνωθούν.
Τα αληθινά διαλύματα χαμηλών μοριακών ουσιών από θερμοδυναμική άποψη χωρίζονται σε πραγματικές και ιδανικές.
Τέτοια διαλύματα μπορούν να είναι διασκορπισμένα σε ιόντα, καθώς και συστήματα διασποράς σε μοριακό επίπεδο.
Κορεσμός διαλυμάτων
Ανάλογα με το πόσα σωματίδια μπαίνουν στο διάλυμα, υπάρχουν υπερκορεσμένα, ακόρεστα, κορεσμένα διαλύματα. Ένα διάλυμα είναι ένα υγρό ή στερεό ομοιογενές σύστημα, το οποίο αποτελείται από πολλά συστατικά. Σε οποιοδήποτε τέτοιο σύστημα, υπάρχει αναγκαστικά ένας διαλύτης, καθώς και μια διαλυμένη ουσία. Όταν μερικές ουσίες διαλύονται, απελευθερώνεται θερμότητα.
Μια τέτοια διαδικασία επιβεβαιώνει τη θεωρία των διαλυμάτων, σύμφωνα με την οποία η διάλυση θεωρείται φυσική και χημική διαδικασία. Υπάρχει μια διαίρεση της διαδικασίας διαλυτότητας σε τρεις ομάδες. Οι πρώτες είναι εκείνες οι ουσίες που μπορούν να διαλυθούν σε ποσότητα 10 g σε 100 g διαλύτη, ονομάζονται πολύ διαλυτές.
Ουσίες θεωρούνται αραιοδιαλυτές εάν λιγότερο από 10 g διαλύονται σε 100 g του συστατικού, οι υπόλοιπες ονομάζονται αδιάλυτες.
Συμπέρασμα
Συστήματα που αποτελούνται από σωματίδια διαφορετικής κατάστασης συσσωμάτωσης, μεγέθη σωματιδίων, είναι απαραίτητα για την κανονική ανθρώπινη ζωή. Αληθινά, κολλοειδή διαλύματα, που συζητήθηκαν παραπάνω, χρησιμοποιούνταιπαρασκευή φαρμάκων, παραγωγή τροφίμων. Γνωρίζοντας τη συγκέντρωση μιας διαλυμένης ουσίας, μπορείτε να προετοιμάσετε ανεξάρτητα το απαραίτητο διάλυμα, για παράδειγμα, αιθυλική αλκοόλη ή οξικό οξύ, για διάφορους σκοπούς στην καθημερινή ζωή. Ανάλογα με την κατάσταση συσσωμάτωσης της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη, τα συστήματα που προκύπτουν έχουν ορισμένα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά.
