Substanțele pure nu se găsesc aproape niciodată în natură. Practic, acestea se prezintă sub formă de amestecuri care sunt capabile să formeze sisteme omogene sau eterogene.
Caracteristici ale soluțiilor adevărate
Adevăratele soluții sunt un fel de sisteme dispersate care au o rezistență mai mare între mediul de dispersie și faza dispersată.
Cristale de diferite dimensiuni pot fi obținute din orice substanță chimică. În orice caz, vor avea aceeași structură internă: rețea cristalină ionică sau moleculară.
Dizolvare
În procesul de dizolvare a boabelor de clorură de sodiu și zahăr în apă, se formează o soluție ionică și moleculară. În funcție de gradul de fragmentare, substanța poate fi sub forma:
- particule macroscopice vizibile mai mari de 0,2 mm;
- particule microscopice mai mici de 0,2 mm pot fi capturate numai cu un microscop.
Soluțiile adevărate și coloidale diferă în ceea ce privește dimensiunea particulelor de dizolvat. Cristalele invizibile la microscop se numesc particule coloidale, iar starea rezultată se numește soluție coloidală.
Faza de soluție
În multe cazuri, soluțiile adevărate sunt sisteme zdrobite (dispersate) de tip omogen. Acestea conțin o fază continuă continuă - un mediu de dispersie și particule zdrobite de o anumită formă și dimensiune (fază dispersată). Cum diferă soluțiile coloidale de sistemele adevărate?
Principala diferență este dimensiunea particulelor. Sistemele coloidal-disperse sunt considerate eterogene, deoarece este imposibil să se detecteze granița de fază într-un microscop cu lumină.
Soluții adevărate - aceasta este opțiunea atunci când în mediu o substanță este prezentată sub formă de ioni sau molecule. Acestea se referă la soluții omogene monofazate.
Dizolvarea reciprocă a mediului de dispersie și a substanței dispersate este considerată o condiție prealabilă pentru formarea sistemelor dispersate. De exemplu, clorura de sodiu și zaharoza sunt insolubile în benzen și kerosen, astfel încât soluțiile coloidale nu se vor forma într-un astfel de solvent.
Clasificarea sistemelor dispersate
Cum sunt împărțite sistemele dispersate? Soluții adevărate, sistemele coloidale diferă în mai multe moduri.
Există o împărțire a sistemelor dispersate în funcție de starea de agregare a mediului și faza dispersată, formarea sau absența interacțiunii între ele.
Funcții
Există anumite caracteristici cantitative ale dispersității unei substanțe. În primul rând, se distinge gradul de dispersie. Această valoare este reciproca mărimii particulelor. Ea estecaracterizează numărul de particule care pot fi plasate într-un rând la o distanță de un centimetru.
În cazul în care toate particulele au aceeași dimensiune, se formează un sistem monodispers. Cu particule inegale ale fazei dispersate, se formează un sistem polidispers.
Odată cu creșterea dispersiei unei substanțe, procesele care au loc pe suprafața interfacială cresc în aceasta. De exemplu, suprafața specifică a fazei dispersate crește, efectul fizico-chimic al mediului la interfața dintre două faze crește.
Variante de sisteme dispersate
În funcție de faza în care se va afla solutul, se disting diferite variante de sisteme dispersate.
Aerosolii sunt sisteme dispersate în care mediul dispersat este prezentat sub formă gazoasă. Ceața sunt aerosoli care au o fază lichidă dispersată. Fumul și praful sunt generate de faza solidă dispersată.
Spuma este o dispersie într-un lichid a unei substanțe gazoase. Lichidele din spume degenerează în pelicule care separă bulele de gaz.
Emulsiile sunt sisteme dispersate, în care un lichid este distribuit peste volumul altuia fără a se dizolva în el.
Suspensiile sau suspensiile sunt sisteme cu dispersie scăzută în care particulele solide sunt într-un lichid. Soluțiile coloidale sau solurile într-un sistem de dispersie apoasă se numesc hidrosoli.
În funcție de prezența (absența) între particulele fazei dispersate, se disting sisteme dispersate liber sau dispersate coerent. La primul grupinclud liosoluri, aerosoli, emulsii, suspensii. În astfel de sisteme, nu există contacte între particule și faza dispersată. Se mișcă liber în soluție sub influența gravitației.
Sistemele coezive-disperse apar în cazul contactului particulelor cu o fază dispersă, în urma cărora se formează structuri sub formă de grilă sau cadru. Astfel de sisteme coloidale sunt numite geluri.
Procesul de gelificare (gelatinizare) este transformarea unui sol într-un gel, pe baza scăderii stabilității solului inițial. Exemple de sisteme de dispersie lipite sunt suspensiile, emulsiile, pulberile, spumele. Acestea includ, de asemenea, solul format în procesul de interacțiune a substanțelor organice (humus) și a mineralelor din sol.
Sistemele cu dispersie capilară se disting printr-o masă continuă de materie care pătrunde în capilare și pori. Sunt considerate țesături, membrane diferite, lemn, carton, hârtie.
Adevăratele soluții sunt sisteme omogene formate din două componente. Ele pot exista în solvenți cu diferite stări de agregare. Un solvent este o substanță luată în exces. O componentă care este luată în cantitate insuficientă este considerată o soluție.
Caracteristici ale soluțiilor
Aliajele dure sunt, de asemenea, soluții în care diferite metale acționează ca mediu și component dispersat. Din punct de vedere practic, de interes deosebit sunt astfel de amestecuri lichide în care lichidul acționează ca solvent.
Din numeroase anorganicesolvenții de interes deosebit este apa. Aproape întotdeauna, o soluție adevărată se formează atunci când particulele unei substanțe dizolvate sunt amestecate cu apă.
Dintre compușii organici, următoarele substanțe sunt solvenți excelenți: etanol, metanol, benzen, tetraclorură de carbon, acetonă. Datorită mișcării haotice a moleculelor sau ionilor componentei dizolvate, aceștia trec parțial în soluție, formând un nou sistem omogen.
Substanțele diferă prin capacitatea lor de a forma soluții. Unele pot fi amestecate între ele în cantități nelimitate. Un exemplu este dizolvarea cristalelor de sare în apă.
Esența procesului de dizolvare din punctul de vedere al teoriei molecular-cinetice este că după introducerea cristalelor de clorură de sodiu în solvent, aceasta se disociază în cationi de sodiu și anioni de clor. Particulele încărcate oscilează, ciocnirile cu particulele solventului însuși duc la tranziția ionilor în solvent (legare). Treptat, alte particule sunt conectate la proces, stratul de suprafață este distrus, cristalul de sare se dizolvă în apă. Difuzia permite distribuirea particulelor unei substanțe în volumul solventului.
Tipuri de soluții adevărate
True solution este un sistem care este împărțit în mai multe tipuri. Există o clasificare a unor astfel de sisteme în apoase și neapoase în funcție de tipul de solvent. Ele sunt, de asemenea, clasificate în funcție de varianta de dizolvat în alcalii, acizi, săruri.
Mâncațidiferite tipuri de soluții adevărate în raport cu curentul electric: neelectroliți, electroliți. În funcție de concentrația substanței dizolvate, acestea pot fi diluate sau concentrate.
Adevăratele soluții ale substanțelor cu molecul scăzut din punct de vedere termodinamic sunt împărțite în reale și ideale.
Astfel de soluții pot fi dispersate de ioni, precum și sistemele dispersate de moleculare.
Saturarea soluțiilor
În funcție de câte particule intră în soluție, există soluții suprasaturate, nesaturate și saturate. O soluție este un sistem omogen lichid sau solid, care constă din mai multe componente. În orice astfel de sistem, este în mod necesar prezent un solvent, precum și o substanță dizolvată. Când unele substanțe sunt dizolvate, căldura este eliberată.
Un astfel de proces confirmă teoria soluțiilor, conform căreia dizolvarea este considerată un proces fizic și chimic. Există o împărțire a procesului de solubilitate în trei grupe. Primele sunt acele substanțe care sunt capabile să se dizolve într-o cantitate de 10 g în 100 g de solvent, ele se numesc foarte solubile.
Substanțele sunt considerate puțin solubile dacă mai puțin de 10 g se dizolvă în 100 g de componentă, restul sunt numite insolubile.
Concluzie
Sistemele constând din particule cu diferite stări de agregare, dimensiuni ale particulelor, sunt necesare pentru viața umană normală. Adevărat, soluțiile coloidale, discutate mai sus, sunt obișnuiteproducția de medicamente, producția de alimente. Cunoscând concentrația unei substanțe dizolvate, puteți pregăti independent soluția necesară, de exemplu, alcool etilic sau acid acetic, pentru diverse scopuri în viața de zi cu zi. În funcție de starea de agregare a solutului și solventului, sistemele rezultate au anumite caracteristici fizice și chimice.
