Løsning
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 6. august 2020; checks kræver 9 redigeringer .En opløsning er et homogent ( homogent ) system, som omfatter molekyler (atomer, ioner) af to eller flere typer, og andelen af partikler af hver type kan løbende ændre sig inden for visse grænser.
En opløsning adskiller sig fra en mekanisk blanding i homogenitet og fra en kemisk forbindelse - i variationen af dens sammensætning.
Et opløsningsmiddel er en komponent, hvis aggregeringstilstand ikke ændres under dannelsen af en opløsning, og med samme aggregeringstilstand af komponenterne er i overskud.
Afhængigt af aggregeringstilstanden kan opløsningen være gas (det samme som en blanding af gasser), flydende eller fast . Normalt, når man taler om en opløsning, mener de en flydende opløsning.
Dannelsen af en bestemt type opløsning bestemmes af intensiteten af den intermolekylære, interatomiske , interioniske eller anden type interaktion, det vil sige af de samme kræfter, der bestemmer forekomsten af en bestemt aggregeringstilstand . Forskelle: dannelsen af en opløsning afhænger af arten og intensiteten af interaktionen mellem partikler af forskellige stoffer [1] .
Sammenlignet med individuelle stoffer er opløsninger mere komplekse i struktur [1] .
Der er også molekylære opløsninger (ikke-elektrolytter) og elektrolytopløsninger .
I henhold til indholdet af den procentvise koncentration skelnes fortyndede (med et lille indhold) og koncentrerede opløsninger (med et højt indhold af et opløst stof). Disse er en af hovedtyperne af opløsninger med hensyn til indholdet af et koncentreret stof.
Den kemiske interaktion mellem et opløst stof og et opløsningsmiddel resulterer i nogle tilfælde i dissociation . Partikler (både ioner dannet som følge af dissociation og ikke-dissocierede molekyler) interagerer ofte med et opløsningsmiddel for at danne strukturer, der kaldes solvater (hydrater i tilfælde af vandige opløsninger). Denne proces kaldes solvation (hydrering). Hydrat teorien om løsninger blev foreslået af den russiske videnskabsmand D. I. Mendeleev .
Faste, flydende, gasformige opløsninger
Oftest betyder en opløsning et flydende stof , for eksempel en opløsning af salt eller alkohol i vand (eller endda en opløsning af guld i kviksølv - amalgam ).
Der er også opløsninger af gasser i væsker, gasser i gasser og væsker i væsker, i sidstnævnte tilfælde betragtes vand som et opløsningsmiddel, eller en komponent, som der er mere af.
I kemisk praksis forstås opløsninger normalt som homogene systemer, opløsningsmidlet kan være flydende ( vandig opløsning ), fast ( fast opløsning ), gasformigt. Dog er heterogenitet ofte tilladt - se " Zoli ".
Sande og kolloide løsninger
Kolloide og sande/molekylære opløsninger (kolloide systemer studeres ved kolloid kemi ) adskiller sig hovedsageligt i partikelstørrelse.
I ægte opløsninger er partikelstørrelsen mindre end 1 nm, partikler i sådanne opløsninger kan ikke påvises ved optiske metoder; mens partikelstørrelsen i kolloide opløsninger er 1 nm - 100 nm [2] , kan partikler i sådanne opløsninger påvises ved hjælp af et ultramikroskop (se Tyndall-effekten ).
Opløsning
Opløsning er en fysisk og kemisk proces, hvor der sker interaktion mellem partikler , der danner en opløsning. Opstår som et resultat af vekselvirkningen mellem atomer ( molekyler ) af opløsningsmidlet og det opløste stof og er ledsaget af en stigning i entropi under opløsningen af faste stoffer og dens fald under opløsningen af gasser. Når den er opløst , forsvinder grænsefladegrænsen , mens mange af opløsningens fysiske egenskaber (f.eks. tæthed, viskositet, nogle gange farve og andre) ændres.
I tilfælde af en kemisk vekselvirkning mellem et opløsningsmiddel og et opløst stof ændres de kemiske egenskaber også meget - for eksempel, når hydrogenchloridgas opløses i vand, dannes der flydende saltsyre .
Når krystallinske stoffer opløses, hvis opløselighed stiger med stigende temperatur, afkøles opløsningen på grund af, at opløsningen har mere indre energi end det krystallinske stof og opløsningsmiddel taget separat. For eksempel er kogende vand, hvori sukker er opløst, stærkt afkølet [3] .
Stadier af opløsning af krystallinske stoffer i vand
- Ødelæggelse af krystalgitteret (den fysiske side af processen). Opstår ved absorption af varme, det vil sige AH 1 > 0 ;
- Interaktion af stofpartikler med vandmolekyler ( kemisk side af processen). Forekommer med frigivelse af varme, det vil sige ΔH 2 <0;
- Total termisk effekt : ΔН = ΔН 1 + ΔН 2 .
Løsninger af elektrolytter og ikke-elektrolytter
Elektrolytter er stoffer, der leder elektricitet i smelter eller vandige opløsninger. I smelter eller vandige opløsninger dissocierer de til ioner.
Ikke-elektrolytter er stoffer, hvis vandige opløsninger og smelter ikke leder elektrisk strøm, da deres molekyler ikke dissocierer til ioner. Når elektrolytter opløses i egnede opløsningsmidler ( vand , andre polære opløsningsmidler ), dissocieres til ioner . En stærk fysisk-kemisk vekselvirkning under opløsning fører til en stærk ændring i opløsningens egenskaber (kemisk teori om opløsninger).
Stoffer, der ikke nedbrydes til ioner under de samme forhold og ikke leder elektrisk strøm, kaldes ikke-elektrolytter.
Elektrolytter omfatter syrer, baser og næsten alle salte; ikke-elektrolytter omfatter de fleste organiske forbindelser, såvel som stoffer, i hvis molekyler der kun er kovalente ikke-polære eller lavpolære bindinger.
Polymeropløsninger
Opløsninger af HMS-stoffer med høj molekylvægt - proteiner , kulhydrater og andre - har samtidig mange af egenskaberne af ægte og kolloide opløsninger.
Koncentration af løsninger
Afhængigt af formålet bruges forskellige fysiske mængder til at beskrive opløsningernes koncentration .
- En umættet opløsning er en opløsning, hvor koncentrationen af et opløst stof er mindre end i en mættet opløsning , og hvori der under givne forhold kan opløses noget mere af det.
- En mættet opløsning er en opløsning, hvori det opløste stof har nået sin maksimale koncentration under givne forhold og ikke længere er opløseligt. Bundfaldet af et givet stof er i ligevægt med stoffet i opløsning.
- Overmættet opløsning (udtrykket overmættet bruges nogle gange ) - en opløsning, der under givne betingelser indeholder mere opløst stof end i en mættet opløsning. Overmættede opløsninger er ustabile, overskuddet af stoffet udfældes let. En sådan opløsning kan ikke opnås ved at opløse under normale forhold, sædvanligvis opnås en overmættet opløsning ved at afkøle en opløsning mættet ved en højere temperatur ( overmætning ).
- En koncentreret opløsning er en opløsning med et højt indhold af opløst stof i modsætning til en fortyndet opløsning, der indeholder en lille mængde opløst stof. Opdelingen af opløsninger i koncentreret og fortyndet er ikke relateret til opdelingen i mættet og umættet. Så en mættet 0,0000134 M sølvchloridopløsning er meget fortyndet, og en 4 M kaliumbromidopløsning , der er meget koncentreret, er ikke mættet.
- En fortyndet opløsning er en opløsning med et lavt indhold af opløste stoffer. Bemærk, at en fortyndet opløsning ikke altid er umættet - for eksempel er en mættet 0,0000134 M opløsning af praktisk talt uopløseligt sølvchlorid meget fortyndet. Grænsen mellem fortyndede og koncentrerede opløsninger er meget betinget.
Måder at udtrykke sammensætningen af løsninger på
Sammensætningen af opløsningen er kvantitativt karakteriseret ved mange indikatorer. Her er nogle af de vigtigste:
- Koncentrationer (dimensionelle værdier): 1. Molær koncentration (molaritet) er antallet af mol af et opløst stof i en liter opløsning. [mol/l] 2. Massekoncentration er massen af et opløst stof i en liter opløsning. [g/l] 3. Molær koncentration (molalitet) er antallet af mol af et opløst stof i 1000 gram opløsningsmiddel. [mol / 1000 g opløsningsmiddel] 4. Normal koncentration (normalitet) er antallet af mol af den kemiske ækvivalent af et opløst stof i en liter opløsning. [mol-ækv/l]
- Fraktioner (dimensionsløse mængder): 1. Molfraktion er forholdet mellem antallet af mol af den opløste komponent og det samlede antal mol af opløsningen. 2. Massefraktion er forholdet mellem massen af den opløste komponent og den samlede masse af opløsningen. 3. Volumenfraktion (for blandinger af gasser og opløsninger af væsker) er forholdet mellem volumenet af den opløste komponent og summen af mængderne af opløsningsmidlet og det opløste stof før starten af opløsningsprocessen.
- Andele kan også udtrykkes som en procentdel: Procentkoncentration er massen af et opløst stof til 100 gram af en opløsning.
Se også
Noter
- ↑ 1 2 N. S. Akhmetov "Generel og uorganisk kemi" Sektion III, Aggregeret tilstand. Solutions) Arkiveret 1. februar 2010 på Wayback Machine
- ↑ Sols // Chemical Encyclopedia : i 5 bind / Kap. udg. I. L. Knunyants . - M .: Soviet Encyclopedia , 1990. - T. 2: Duff - Medi. — 671 s. — 100.000 eksemplarer. — ISBN 5-85270-035-5 .
- ↑ §275. Køleblandinger // Elementær lærebog i fysik: Lærebog. I 3 bind / Udg. G. S. Landsberg . - 13. udg. - M. : FIZMATLIT, 2003. - T. 1. Mekanik. Varme. Molekylær fysik. - S. 512-513.
Litteratur
- Løsninger // Fysisk encyklopædi : [i 5 bind] / Kap. udg. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1994. - V. 4: Poynting - Robertson - Streamers. - 704 s. - 40.000 eksemplarer. - ISBN 5-85270-087-8 .
- Løsninger // Chemical Encyclopedia : i 5 bind / Kap. udg. N.S. Zefirov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1995. - T. 4: Polymer - Trypsin. — 639 s. - 40.000 eksemplarer. — ISBN 5-85270-039-8 .
- Shakhparonov MI Introduktion til molekylær teori om opløsninger. - M . : Statens forlag for teknisk og teoretisk litteratur, 1956. - 508 s.
- Remy G. Kursus i uorganisk kemi. - M . : Forlag for udenlandsk litteratur, 1963, 1966. - T. 1-2.
- Streitwieser, Andrew; Heathcock, Clayton H., Kosower, Edward M. Introduktion til organisk kemi (ubestemt) . — 4. udgave — Macmillan Publishing Company, New York, 1992.
Links
- Løsninger - en artikel fra encyklopædien "Krugosvet"
- Løsninger, spredte og kolloide systemer. Grundlæggende terminologi - artikel fra http://samlib.ru/a/anemow_e_m/ege-6.shtml
 Ordbøger og encyklopædier |
| |||
|---|---|---|---|---|
| ||||
| Materiens termodynamiske tilstande | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fasetilstande |
| ||||||||||||||||
| Faseovergange |
| ||||||||||||||||
| Spred systemer | |||||||||||||||||
| se også | |||||||||||||||||