Finns det många kemiskt rena ämnen i naturen? Vad är havsvatten, mjölk, ståltråd - enskilda ämnen, eller består de av flera komponenter? I vår artikel kommer vi att bekanta oss med egenskaperna hos lösningar - de vanligaste fysikalisk-kemiska systemen som har en variabel sammansättning. De kan innehålla flera komponenter. Så, mjölk är en organisk lösning som innehåller vatten, droppar fett, proteinmolekyler och minerals alter. Vad är en lösning och hur kan man få den? Vi kommer att svara på denna och andra frågor i vår artikel.
Användning av lösningar och deras roll i naturen
Metabolism i biogeocenoser utförs i form av interaktion mellan föreningar lösta i vatten. Till exempel absorptionen av jordlösning av växtrötter, ansamling av stärkelse som ett resultat av fotosyntes i växter, matsmältningsprocesser hos djur och människor - alla är reaktioner som sker i kemiska lösningar. Det är omöjligt att föreställa sig moderna industrier: rymd- och flygindustri, militärindustri, kärnenergiutan användning av legeringar - solida lösningar med unika tekniska egenskaper. Flera gaser kan också bilda blandningar, som vi kan kalla lösningar. Luft är till exempel ett fysikaliskt och kemiskt system som innehåller komponenter som kväve, syre, koldioxid, etc.
Vad är en lösning?
Genom att blanda ihop sulfatsyra och vatten får vi dess vattenlösning. Fundera på vad den består av. Vi kommer att hitta lösningsmedlet - vatten, det lösta ämnet - svavelsyra och produkterna av deras interaktion. Dessa inkluderar vätekatjoner, hydrosulfat- och sulfatjoner. Sammansättningen av det fysikalisk-kemiska systemet, som består av ett lösningsmedel och komponenter, kommer inte bara att bero på vilket ämne som är lösningsmedlet.
Det vanligaste och viktigaste lösningsmedlet är vatten. Naturen hos de lösta komponenterna är också av stor betydelse. De kan grovt delas in i tre grupper. Dessa är praktiskt taget olösliga föreningar, svagt lösliga och mycket lösliga. Den sista gruppen är den viktigaste. Det inkluderar de flesta s alter, syror, alkalier, alkoholer, monosackarider. Dåligt lösliga föreningar är också ganska vanliga i naturen. Dessa är gips, kväve, metan, syre. Praktiskt taget olösliga i vatten kommer att vara metaller, ädelgaser: argon, helium, etc., fotogen, oljor.
Hur man kvantifierar en förenings löslighet
Koncentrationen av en mättad lösning är det viktigaste värdet som visar ett ämnes löslighet. Henneuttryckt som ett värde numeriskt lika med massan av föreningen i 100 g lösning. Till exempel säljs en desinficerande medicinsk produkt - salicylalkohol på apotek i form av en 1% alkohollösning. Det betyder att 100 g av lösningen innehåller 1 gram av den aktiva substansen. Vilken är den största massan av natriumklorid som kan lösas i 100 g lösningsmedel vid en viss temperatur? Du kan hitta svaret på denna fråga med hjälp av en speciell tabell över löslighetskurvor för fasta föreningar. Så vid en temperatur på 10 ⁰С kan 38 g bords alt lösas i 100 g vatten, vid 80 ⁰С - 40 g av ämnet. Hur gör man en lösning utspädd? Du måste lägga till en viss mängd vatten till den. Det är möjligt att öka koncentrationen av det fysikalisk-kemiska systemet genom att indunsta lösningen eller genom att tillsätta en viss del av den lösta föreningen till den.
Typer av lösningar
Vid en viss temperatur kan systemet vara i jämvikt med den lösta föreningen i form av dess fällning. I det här fallet talar man om en mättad lösning. Hur gör man en lösning mättad? För att göra detta, se tabellen över löslighet av fasta ämnen. Till exempel införs bords alt som väger 31 g i vatten vid en temperatur på 20 ºС och norm alt tryck, sedan omrörs det väl. Med ytterligare uppvärmning och införandet av ytterligare en del s alt säkerställer dess överskott bildandet av en övermättad lösning. Kylningen av systemet kommer att leda till processen för utfällning av natriumkloridkristaller. Utspädda lösningar kommer att kallas sådana lösningar där koncentrationen av föreningar i jämförelse med lösningsmedlets volym kommer att varatillräckligt liten. Till exempel är koks altlösning, som är en del av blodplasman och används i medicin efter att ha genomgått kirurgiska ingrepp, en 0,9 % natriumkloridlösning.
Mekanism för substansupplösning
Efter att ha funderat på frågan om vad en lösning är, låt oss avgöra vilka processer som ligger till grund för dess bildande. I hjärtat av fenomenet upplösning av ämnen ser vi samspelet mellan både fysiska och kemiska omvandlingar. Huvudrollen i dem spelas av fenomenet förstörelse av kemiska bindningar: kovalent polär eller jonisk, i molekylerna i den upplösta föreningen. Den fysiska aspekten av bindningsbrytning uttrycks i absorptionen av energi. Det finns också en interaktion av lösningsmedelspartiklar med lösta molekyler, kallad solvatisering, när det gäller vattenlösningar - hydratisering. Det åtföljs inte bara av uppkomsten av nya bindningar, utan också av frigörandet av energi.
I vår artikel undersökte vi frågan om vad en lösning är, och tog också reda på mekanismen för bildandet av lösningar och deras betydelse.
