Mga solusyon, gayundin ang proseso ng kanilang pagbuo, ay napakahalaga sa mundo sa paligid natin. Ang tubig at hangin ay dalawa sa kanilang mga kinatawan, kung wala ang buhay sa Earth ay imposible. Karamihan sa mga biological fluid sa mga halaman at hayop ay mga solusyon din. Ang proseso ng panunaw ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa pagkatunaw ng mga sustansya.
Anumang produksyon ay nauugnay sa paggamit ng ilang partikular na uri ng solusyon. Ginagamit ang mga ito sa mga industriya ng tela, pagkain, parmasyutiko, paggawa ng metal, pagmimina, plastik at hibla. Iyon ang dahilan kung bakit mahalagang maunawaan kung ano ang mga ito, malaman ang kanilang mga pag-aari at natatanging tampok.
Mga palatandaan ng totoong solusyon
Ang mga solusyon ay nauunawaan bilang multicomponent homogenous system na nabuo sa panahon ng pamamahagi ng isang bahagi sa isa pa. Ang mga ito ay tinatawag ding dispersed system, na, depende sa laki ng mga particle na bumubuo sa kanila, ay nahahati sa mga colloidal system, suspension at totoong solusyon.
Sa huli, ang mga bahagi ay nasa estado ng paghihiwalay sa mga molekula, atomo o ion. Ang nasabing mga molecular-dispersed system ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na tampok:
- affinity (interaksyon);
- spontaneity ng edukasyon;
- constancy of concentration;
- homogeneity;
- sustainability.
Sa madaling salita, maaaring mabuo ang mga ito kung mayroong pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga sangkap, na humahantong sa kusang paghihiwalay ng sangkap sa maliliit na particle nang walang panlabas na pagsisikap. Ang mga resultang solusyon ay dapat na single-phase, iyon ay, dapat ay walang interface sa pagitan ng mga bahagi ng constituent. Ang huling tanda ay ang pinakamahalaga, dahil ang proseso ng paglusaw ay maaaring magpatuloy nang kusang-loob lamang kung ito ay masiglang pabor para sa sistema. Sa kasong ito, ang libreng enerhiya ay bumababa, at ang sistema ay nagiging ekwilibriyo. Isinasaalang-alang ang lahat ng mga tampok na ito, maaari naming bumalangkas ng sumusunod na kahulugan:
Ang tunay na solusyon ay isang matatag na sistema ng ekwilibriyo ng mga nakikipag-ugnayan na mga particle ng dalawa o higit pang mga sangkap, na ang laki nito ay hindi lalampas sa 10-7cm, ibig sabihin, magkatugma ang mga ito may mga atomo, molekula at ion.
Ang isa sa mga sangkap ay isang solvent (bilang panuntunan, ito ang sangkap na mas mataas ang konsentrasyon), at ang iba ay mga solute. Kung ang orihinal na mga sangkap ay nasa iba't ibang estado ng pagsasama-sama, kung gayon ang solvent ay kukunin bilang ang isa na hindi nagbago nito.
Mga uri ng totoong solusyon
Ayon sa estado ng pagsasama-sama, ang mga solusyon ay likido, puno ng gas at solid. Ang mga sistema ng likido ay ang pinakakaraniwan, at nahahati din sila sa ilang uri depende sa paunang estado.solute:
- solid sa likido, tulad ng asukal o asin sa tubig;
- likido sa likido, gaya ng sulfuric o hydrochloric acid sa tubig;
- gaseous to liquid, tulad ng oxygen o carbon dioxide sa tubig.
Gayunpaman, hindi lamang tubig ang maaaring maging solvent. At ayon sa likas na katangian ng solvent, ang lahat ng likidong solusyon ay nahahati sa may tubig, kung ang mga sangkap ay natunaw sa tubig, at di-may tubig, kung ang mga sangkap ay natunaw sa eter, ethanol, benzene, atbp.
Ayon sa electrical conductivity, ang mga solusyon ay nahahati sa electrolytes at non-electrolytes. Ang mga electrolyte ay mga compound na may nakararami na ionic crystalline bond, na, kapag nahiwalay sa solusyon, ay bumubuo ng mga ion. Kapag natunaw, ang mga non-electrolyte ay nahihiwa-hiwalay sa mga atomo o molekula.
Sa mga totoong solusyon, dalawang magkasalungat na proseso ang nangyayari nang sabay-sabay - ang pagkalusaw ng isang substance at ang crystallization nito. Depende sa posisyon ng equilibrium sa "solute-solution" system, ang mga sumusunod na uri ng solusyon ay nakikilala:
- saturated, kapag ang rate ng dissolution ng isang substance ay katumbas ng rate ng sarili nitong crystallization, ibig sabihin, ang solusyon ay nasa equilibrium sa solvent;
- unsaturated kung naglalaman ang mga ito ng mas kaunting solute kaysa sa saturated sa parehong temperatura;
- supersaturated, na naglalaman ng labis na solute kumpara sa saturated, at sapat na ang isang kristal nito upang simulan ang aktibong crystallization.
Bilang isang quantitativemga katangian, na sumasalamin sa nilalaman ng isang partikular na bahagi sa mga solusyon, gamitin ang konsentrasyon. Ang mga solusyon na may mababang nilalaman ng isang solute ay tinatawag na dilute, at may mataas na nilalaman - puro.
Mga Paraan upang Ipahayag ang Konsentrasyon
Mass fraction (ω) - ang masa ng substance (mv-va), tinutukoy ang masa ng solusyon (mp-ra). Sa kasong ito, ang masa ng solusyon ay kinukuha bilang kabuuan ng mga masa ng sangkap at ang solvent (mp-la).
Mole fraction (N) - ang bilang ng mga moles ng isang solute (Nv-va) na hinati sa kabuuang bilang ng mga moles ng substance na bumubuo ng solusyon (ΣN).
Molality (Cm) - ang bilang ng mga moles ng isang solute (Nv-va) na hinati sa masa ng solvent (m r-la).
Molar concentration (Cm) - ang masa ng solute (mv-va) ay tumutukoy sa dami ng buong solusyon (V).
Normality, o katumbas na konsentrasyon, (Cn) - ang bilang ng mga katumbas (E) ng solute, na tinutukoy sa dami ng solusyon.
Titer (T) - ang masa ng isang substance (m in-va) na natunaw sa isang ibinigay na dami ng solusyon.
Volume fraction (ϕ) ng isang gaseous substance - ang volume ng substance (Vv-va) na hinati sa volume ng solusyon (V p-ra).
Mga katangian ng mga solusyon
Kung isasaalang-alang ang isyung ito, kadalasang pinag-uusapan nila ang mga dilute na solusyon ng mga non-electrolytes. Ito ay dahil, una, sa katotohanan na ang antas ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle ay nagdadala sa kanila na mas malapit sa mga ideal na gas. At pangalawa,ang kanilang mga katangian ay dahil sa pagkakaugnay ng lahat ng mga particle at proporsyonal sa nilalaman ng mga bahagi. Ang ganitong mga katangian ng totoong solusyon ay tinatawag na colligative. Ang presyon ng singaw ng solvent sa ibabaw ng solusyon ay inilarawan ng batas ni Raoult, na nagsasaad na ang pagbaba sa saturated vapor pressure ng solvent ΔР sa ibabaw ng solusyon ay direktang proporsyonal sa molar fraction ng solute (Tv- va) at ang presyon ng singaw sa purong solvent (R0r-la):
ΔР=Рor-la∙ Tv-va
Ang pagtaas ng boiling point ΔТк at freezing point ΔТз ng mga solusyon ay direktang proporsyonal sa molar na konsentrasyon ng mga sangkap na natunaw sa mga ito Сm:
ΔTk=E ∙ Cm, kung saan ang E ay ang ebullioscopic constant;
ΔTz=K ∙ Cm, kung saan ang K ay ang cryoscopic constant.
Osmotic pressure π ay kinakalkula ng equation:
π=R∙E∙Xv-va / Vr-la, kung saan ang Xv-va ay ang molar fraction ng solute, ang Vr-la ay ang volume ng solvent.
Ang kahalagahan ng mga solusyon sa pang-araw-araw na buhay ng sinumang tao ay mahirap tantiyahin nang labis. Ang natural na tubig ay naglalaman ng mga dissolved gas - CO2 at O2, iba't ibang s alts - NaCl, CaSO4, MgCO3, KCl, atbp. Ngunit walang mga impurities na ito sa ang katawan ay maaaring makagambala sa metabolismo ng tubig-asin at ang gawain ng cardiovascular system. Ang isa pang halimbawa ng mga tunay na solusyon ay isang haluang metal ng mga metal. Maaari itong maging tanso o alahas na ginto, ngunit, pinaka-mahalaga, pagkatapos ng paghahalonatunaw na mga bahagi at paglamig ng nagresultang solusyon, nabuo ang isang solidong bahagi. Ginagamit ang mga metal na haluang metal sa lahat ng dako, mula sa mga kubyertos hanggang sa electronics.
