ХИМИЧНИ РАЗТВОРИ: ВИДОВЕ, ПРЕПАРАТ И ПРИМЕРИ - ХИМИЯ - 2026

На химични разтвори са известни като хомогенна смес в химията. Те са стабилни смеси от две или повече вещества, в които едно вещество (наречено разтворимо вещество) се разтваря в друго (наречено разтворител). Разтворите приемат фазата на разтворителя в сместа и могат да съществуват в твърда, течна и газообразна фаза.

В природата има два вида смеси: хетерогенни смеси и хомогенни смеси. Хетерогенните смеси са тези, при които няма равномерност в състава им, а пропорциите на техните компоненти варират в различните проби от тях.

От друга страна, хомогенните смеси (химически разтвори) са смеси от твърди частици, течности или газове - в допълнение към възможните съединения между компоненти, които са в различни фази - които съдържат своите компоненти в равни пропорции чрез съдържанието им.

Системите за смесване са склонни да търсят хомогенност, например когато оцветител се добавя към водата. Тази смес започва като хетерогенна, но времето ще доведе до дифундиране на първото съединение през течността, което ще доведе до това, че тази система се превръща в хомогенна смес.

Решенията и техните компоненти се наблюдават в ежедневни ситуации и на нива, вариращи от промишлени до лабораторни. Те са обекти на изследване поради характеристиките, които представят, и поради силите и атракциите, които се срещат между тях.

Видове

Има няколко начина за класифициране на решенията поради техните множество характеристики и възможните физични състояния; Ето защо трябва да знаете на какво се основават разликите между типовете решения, преди да ги разделяте на категории.

Един от начините за разделяне на типовете разтвор е чрез нивото на концентрация, което има, наричано още насищане на разтвора.

Разтворите имат качество, наречено разтворимост, което е максималното количество разтворим, което може да бъде разтворено в дадено количество разтворител.

Съществува класификация на разтворите по концентрация, която ги разделя на емпирични разтвори и титрирани разтвори.

Емпирични решения

Тази класификация, в която разтворите се наричат ​​също качествени решения, не взема предвид конкретното количество разтворители и разтворители в разтвора, а по-скоро тяхното съотношение. За целта разтворите се разделят на разредени, концентрирани, ненаситени, наситени и пренаситени.

- Разредени разтвори са тези, при които количеството на разтвореното вещество в сместа е на минимално ниво в сравнение с общия обем на сместа.

- Ненаситените разтвори са тези, които не достигат максимално възможното количество разтворим за температурата и налягането, при които са открити.

- Концентрираните разтвори съдържат значителни количества разтворители за образувания обем.

- Наситените разтвори са тези, които имат възможно най-голямо количество разтворим за дадена температура и налягане; в тези разтвори разтворът и разтворителят представят състояние на равновесие.

- пренаситените разтвори са наситени разтвори, които са загряти за повишаване на разтворимостта и разтваряне на повече разтворени вещества; След това се генерира "стабилен" разтвор с излишък на разтворено вещество. Тази стабилност настъпва само докато температурата отново спадне или налягането се промени драстично, ситуация, при която разтвореното вещество ще се утаи в излишък.

Ценни решения

Титрираните разтвори са тези, при които се измерват числените количества разтворители и разтворител, като се спазват процента, моларните, моларните и нормалните титрирани разтвори, всеки със своите серии от измервателни единици.

- Процентните стойности говорят за съотношението в проценти грамове или милилитри разтворител в сто грама или милилитра от общия разтвор.

- Моларни концентрации (или моларност) изразяват броя на молите разтвор на литър разтвор.

- Molality, малко използвана в съвременната химия, е единицата, която изразява броя на бенките на разтвореното вещество, разделена на общата маса на разтворителя в килограми.

- Нормалност е мярката, която изразява броя на разтворимите еквиваленти между общия обем на разтвора в литри, където еквивалентите могат да представляват йони Н ⁺ за киселини или ОН ^- за основи.

Според състоянието на агрегиране

Разтворите могат също да бъдат класифицирани според състоянието, в което са намерени, и това ще зависи главно от фазата, в която се намира разтворителят (компонентът присъства в най-голямото количество в сместа).

- газообразните разтвори в природата са рядкост, класифицирани в литературата като газови смеси, а не като разтвори; те се появяват при специфични условия и с малко взаимодействие между молекулите им, както в случая с въздуха.

- Течностите имат широк спектър в света на разтворите и представляват по-голямата част от тези хомогенни смеси. Течностите могат да разтварят газове, твърди частици и други течности с лекота и се намират във всякакви ежедневни ситуации, естествено и синтетично.

Съществуват и течни смеси, които често се бъркат с разтвори, като емулсии, колоиди и суспензии, които са по-хетерогенни, отколкото хомогенни.

- Газовете в течност се наблюдават главно в ситуации като кислород във вода и въглероден диоксид в газирани напитки.

- Течно-течните разтвори могат да бъдат представени като полярни компоненти, които се разтварят свободно във вода (като етанол, оцетна киселина и ацетон) или когато неполярна течност се разтваря в друга с подобни характеристики.

- И накрая, твърдите вещества имат широк спектър на разтворимост в течности, като соли във вода и восъци във въглеводороди, наред с други. Твърдите разтвори се образуват от твърдофазен разтворител и могат да се разглеждат като средство за разтваряне на газове, течности и други твърди вещества.

Газовете могат да се съхраняват в твърди частици, като водород в магнезиев хидрид; течности в твърди частици могат да бъдат намерени като вода в захар (мокро твърдо вещество) или като живак в злато (амалгама); и твърдите твърди разтвори са представени като сплави и композитни твърди вещества, като полимери с добавки.

подготовка

Първото нещо, което трябва да се знае при подготовката на разтвора, е видът на разтвора, който трябва да се формулира; това означава, че трябва да знаете дали ще направите разреждане или ще приготвите разтвор от сместа от две или повече вещества.

Друго, което трябва да се знае е какви са известните стойности на концентрация и обем или маса, в зависимост от състоянието на агрегация на разтвореното вещество.

За да подготвите стандартни решения

Преди да започнете каквато и да е подготовка, уверете се, че измервателните уреди (баланс, цилиндри, пипети, бюретки и др.) Са калибрирани.

По-нататък започва да се измерва количеството на разтворителя в маса или обем, като се внимава много да не се разлее и не се разпиля количество, тъй като това би повлияло на крайната концентрация на разтвора. Това трябва да бъде въведено в колбата, която ще се използва, подготвяйки се сега за следващия етап.

Впоследствие към този разтворител се добавя използваният разтворител, като се гарантира, че съдържанието на колбата достига капацитета на същото.

Тази колба се запушва и се разклаща, като се внимава да я обърнете, за да се гарантира ефективно смесване и разтваряне. По този начин се получава разтворът, който може да се използва в бъдещи експерименти.

За приготвяне на разреждане с известна концентрация

За разреждане на разтвор и понижаване на концентрацията му се добавя повече разтворител в процес, наречен разреждане.

Чрез уравнението M ₁ V ₁ = M ₂ V ₂, където M символизира молната концентрация и V общия обем (преди и след разреждане), новата концентрация може да се изчисли след разреждане на концентрация или необходимия обем за постигане на желаната концентрация.

Когато се приготвят разреждания, основният разтвор винаги се отвежда в нова, по-голяма колба и към него се добавя разтворител, като се уверете, че достигате до измервателната линия, за да гарантирате желания обем.

Ако процесът е екзотермичен и следователно представлява риск за безопасността, най-добре е да се обърне процеса и да се добави концентрираният разтвор към разтворителя, за да се избегне пръскането.

Примери

Както бе споменато по-горе, разтворите се предлагат в различни състояния на агрегация, в зависимост от състоянието, в което се намират техните разтворители и разтворители. Примерите за тези смеси са изброени по-долу:

- Хексанът в парафинов восък е пример за течно-твърд разтвор.

- Водородът в паладий е газо-твърд разтвор.

- Етанолът във вода е течно-течен разтвор.

- Обичайната сол във вода е твърдо-течен разтвор.

- Стоманата, съставена от въглеродни атоми в кристална матрица от железни атоми, е пример за твърд-твърд разтвор.

- Газованата вода е газо-течен разтвор.

Препратки

1. Wikipedia. (SF). Решение. Извлечено от en.wikipedia.org
2. TutorVista. (SF). Видове решения. Извлечено от chemistry.tutorvista.com
3. СК-12. (SF). Течно-течен разтвор. Извлечено от ck12.org
4. Факултет, САЩ (sf). Приготвяне на разтвор Извлечено от fakultet.sites.uci.edu
5. LibreTexts. (SF). Подготовка на решения. Извлечено от chem.libretexts.org