Lösning
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 6 augusti 2020; kontroller kräver 9 redigeringar .En lösning är ett homogent ( homogent ) system, som inkluderar molekyler (atomer, joner) av två eller flera typer, och andelen partiklar av varje typ kan kontinuerligt förändras inom vissa gränser.
En lösning skiljer sig från en mekanisk blandning i homogenitet och från en kemisk förening - i variationen i dess sammansättning.
Ett lösningsmedel är en komponent vars aggregationstillstånd inte förändras under bildningen av en lösning, och med samma aggregationstillstånd av komponenterna är i överskott.
Beroende på aggregationstillståndet kan lösningen vara gas (samma som en blandning av gaser), flytande eller fast . Vanligtvis, när man talar om en lösning, menar de en flytande lösning.
Bildandet av en viss typ av lösning bestäms av intensiteten hos den intermolekylära, interatomära , interioniska eller annan typ av interaktion, det vill säga av samma krafter som bestämmer förekomsten av ett visst aggregationstillstånd . Skillnader: bildandet av en lösning beror på arten och intensiteten av interaktionen mellan partiklar av olika ämnen [1] .
Jämfört med enskilda ämnen är lösningar mer komplexa till sin struktur [1] .
Det finns också molekylära lösningar (icke-elektrolyter) och elektrolytlösningar .
Beroende på innehållet i den procentuella koncentrationen särskiljs utspädda (med liten halt) och koncentrerade lösningar (med hög halt av löst ämne). Dessa är en av huvudtyperna av lösningar när det gäller innehållet av ett koncentrerat ämne.
Den kemiska interaktionen mellan ett löst ämne och ett lösningsmedel resulterar i dissociation i vissa fall . Partiklar (både joner bildade som ett resultat av dissociation och icke-dissocierade molekyler) interagerar ofta med ett lösningsmedel för att bilda strukturer som kallas solvat (hydrater i fallet med vattenlösningar). Denna process kallas solvatisering (hydrering). Hydrat teorin om lösningar föreslogs av den ryska forskaren D. I. Mendeleev .
Fasta, flytande, gasformiga lösningar
Oftast betyder en lösning ett flytande ämne , till exempel en lösning av salt eller alkohol i vatten (eller till och med en lösning av guld i kvicksilver - amalgam ).
Det finns också lösningar av gaser i vätskor, gaser i gaser och vätskor i vätskor, i det senare fallet anses vatten vara ett lösningsmedel, eller en komponent som det finns mer av.
I kemisk praxis förstås lösningar vanligtvis som homogena system, lösningsmedlet kan vara flytande ( vattenlösning ), fast ( fast lösning ), gasformigt. Men heterogenitet tillåts ofta - se " Zoli ".
Sanna och kolloidala lösningar
Kolloidala och sanna/molekylära lösningar (kolloidala system studeras med kolloidkemi ) skiljer sig huvudsakligen åt i partikelstorlek.
I sanna lösningar är partikelstorleken mindre än 1 nm, partiklar i sådana lösningar kan inte detekteras med optiska metoder; medan partikelstorleken i kolloidala lösningar är 1 nm - 100 nm [2] , kan partiklar i sådana lösningar detekteras med hjälp av ett ultramikroskop (se Tyndall-effekten ).
Upplösning
Upplösning är en fysikalisk och kemisk process där interaktion sker mellan partiklar som bildar en lösning. Uppstår som ett resultat av interaktionen av atomer ( molekyler ) av lösningsmedlet och det lösta ämnet och åtföljs av en ökning av entropin under upplösningen av fasta ämnen och dess minskning under upplösningen av gaser. När den löses upp försvinner gränsytan, medan många av lösningens fysikaliska egenskaper (till exempel densitet, viskositet, ibland färg och andra) ändras.
Vid en kemisk interaktion mellan ett lösningsmedel och ett löst ämne förändras också de kemiska egenskaperna kraftigt - till exempel när vätekloridgas löses i vatten bildas flytande saltsyra .
När kristallina ämnen löses upp, vars löslighet ökar med ökande temperatur, kyls lösningen ner på grund av att lösningen har mer inre energi än det kristallina ämnet och lösningsmedlet taget separat. Till exempel är kokande vatten, i vilket socker är löst, starkt kylt [3] .
Stadier av upplösning av kristallina ämnen i vatten
- Förstörelse av kristallgittret (den fysiska sidan av processen). Uppstår vid absorption av värme, det vill säga AH 1 > 0 ;
- Interaktion av ämnespartiklar med vattenmolekyler (kemisk sida av processen). Uppstår vid frigöring av värme, det vill säga AH2 < 0;
- Total termisk effekt : ΔН = ΔН 1 + ΔН 2 .
Lösningar av elektrolyter och icke-elektrolyter
Elektrolyter är ämnen som leder elektricitet i smältor eller vattenlösningar. I smältor eller vattenlösningar dissocierar de till joner.
Icke-elektrolyter är ämnen vars vattenlösningar och smältor inte leder elektrisk ström, eftersom deras molekyler inte dissocierar till joner. När elektrolyter löses i lämpliga lösningsmedel ( vatten , andra polära lösningsmedel ) dissocieras till joner . En stark fysikalisk-kemisk interaktion under upplösning leder till en kraftig förändring av lösningens egenskaper (kemisk teori för lösningar).
Ämnen som inte bryts ner till joner under samma förhållanden och som inte leder elektrisk ström kallas icke-elektrolyter.
Elektrolyter inkluderar syror, baser och nästan alla salter; icke-elektrolyter inkluderar de flesta organiska föreningar, såväl som ämnen i vars molekyler det bara finns kovalenta icke-polära eller lågpolära bindningar.
Polymerlösningar
Lösningar av HMS-ämnen med hög molekylvikt - proteiner , kolhydrater och andra - har samtidigt många av egenskaperna hos sanna och kolloidala lösningar.
Koncentration av lösningar
Beroende på syftet används olika fysikaliska storheter för att beskriva koncentrationen av lösningar .
- En omättad lösning är en lösning där koncentrationen av ett löst ämne är mindre än i en mättad lösning , och i vilken, under givna förhållanden, något mer av det kan lösas.
- En mättad lösning är en lösning där det lösta ämnet har nått sin maximala koncentration under givna förhållanden och inte längre är lösligt. Fällningen av ett givet ämne är i jämvikt med ämnet i lösning.
- Övermättad lösning (termen övermättad används ibland ) - en lösning som innehåller, under givna förhållanden, mer löst ämne än i en mättad lösning. Övermättade lösningar är instabila, överskottet av ämnet fälls lätt ut. En sådan lösning kan inte erhållas genom att lösas upp under normala förhållanden, vanligtvis erhålls en övermättad lösning genom att kyla en lösning mättad vid en högre temperatur ( övermättnad ).
- En koncentrerad lösning är en lösning med ett högt innehåll av löst ämne i motsats till en utspädd lösning som innehåller en liten mängd löst ämne. Uppdelningen av lösningar i koncentrerad och utspädd är inte relaterad till uppdelningen i mättade och omättade. Så en mättad 0,0000134 M silverkloridlösning är mycket utspädd, och en 4 M kaliumbromidlösning , som är mycket koncentrerad, är inte mättad.
- En utspädd lösning är en lösning med lågt innehåll av lösta ämnen. Observera att en utspädd lösning inte alltid är omättad - till exempel är en mättad 0,0000134 M lösning av praktiskt taget olöslig silverklorid mycket utspädd. Gränsen mellan utspädda och koncentrerade lösningar är mycket villkorad.
Sätt att uttrycka sammansättningen av lösningar
Lösningens sammansättning kännetecknas kvantitativt av många indikatorer. Här är några av de viktigaste:
- Koncentrationer (dimensionella värden): 1. Molar koncentration (molaritet) är antalet mol av ett löst ämne i en liter lösning. [mol/l] 2. Masskoncentration är massan av ett löst ämne i en liter lösning. [g/l] 3. Molar koncentration (molalitet) är antalet mol av ett löst ämne i 1000 gram lösningsmedel. [mol / 1000 g lösningsmedel] 4. Normal koncentration (normalitet) är antalet mol av den kemiska ekvivalenten till ett löst ämne i en liter lösning. [mol-ekv/l]
- Fraktioner (dimensionslösa kvantiteter): 1. Molfraktion är förhållandet mellan antalet mol av den lösta komponenten och det totala antalet mol av lösningen. 2. Massfraktion är förhållandet mellan massan av den lösta komponenten och lösningens totala massa. 3. Volymfraktion (för blandningar av gaser och lösningar av vätskor) är förhållandet mellan volymen av den lösta komponenten och summan av volymerna av lösningsmedlet och det lösta ämnet före starten av upplösningsprocessen.
- Andelar kan också uttryckas i procent: Procentkoncentration är massan av ett löst ämne till 100 gram av en lösning.
Se även
Anteckningar
- ↑ 1 2 N. S. Akhmetov "Allmän och oorganisk kemi" Sektion III, Aggregat tillstånd. Solutions) Arkiverad 1 februari 2010 på Wayback Machine
- ↑ Sols // Chemical Encyclopedia : i 5 volymer / Ch. ed. I. L. Knunyants . - M .: Soviet Encyclopedia , 1990. - T. 2: Duff - Medi. — 671 sid. — 100 000 exemplar. — ISBN 5-85270-035-5 .
- ↑ §275. Kylblandningar // Elementär lärobok i fysik: Lärobok. I 3 band / Ed. G. S. Landsberg . - 13:e uppl. - M. : FIZMATLIT, 2003. - T. 1. Mekanik. Värme. Molekylär fysik. - S. 512-513.
Litteratur
- Lösningar // Fysisk uppslagsverk : [i 5 volymer] / Kap. ed. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1994. - V. 4: Poynting - Robertson - Streamers. - 704 sid. - 40 000 exemplar. - ISBN 5-85270-087-8 .
- Lösningar // Chemical Encyclopedia : i 5 volymer / Kap. ed. N.S. Zefirov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1995. - T. 4: Polymer - Trypsin. — 639 sid. - 40 000 exemplar. — ISBN 5-85270-039-8 .
- Shakhparonov MI Introduktion till molekylär teori om lösningar. - M . : Statens förlag för teknisk och teoretisk litteratur, 1956. - 508 sid.
- Remy G. Kurs i oorganisk kemi. - M . : Förlag för utländsk litteratur, 1963, 1966. - T. 1-2.
- Streitwieser, Andrew; Heathcock, Clayton H., Kosower, Edward M. Introduktion till organisk kemi (obestämd tid) . — 4:e upplagan — Macmillan Publishing Company, New York, 1992.
Länkar
- Lösningar - en artikel från encyklopedin "Krugosvet"
- Lösningar, spridda och kolloidala system. Grundläggande terminologi - artikel från http://samlib.ru/a/anemow_e_m/ege-6.shtml
 Ordböcker och uppslagsverk |
| |||
|---|---|---|---|---|
| ||||
| Materias termodynamiska tillstånd | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fas tillstånd |
| ||||||||||||||||
| Fasövergångar |
| ||||||||||||||||
| Dispergera system | |||||||||||||||||
| se även | |||||||||||||||||