Oplossings, sowel as die proses van hul vorming, is van groot belang in die wêreld om ons. Water en lug is twee van hul verteenwoordigers, waarsonder lewe op aarde onmoontlik is. Die meeste biologiese vloeistowwe in plante en diere is ook oplossings. Die proses van vertering is onlosmaaklik verbind met die oplos van voedingstowwe.
Enige produksie word geassosieer met die gebruik van sekere soorte oplossings. Hulle word gebruik in die tekstiel-, voedsel-, farmaseutiese, metaalbewerking-, mynbou-, plastiek- en veselbedryf. Daarom is dit belangrik om te verstaan wat hulle is, om hul eienskappe en onderskeidende kenmerke te ken.
Tekens van ware oplossings
Oplossings word verstaan as multikomponent homogene stelsels wat gevorm word tydens die verspreiding van een komponent in 'n ander. Hulle word ook verspreide sisteme genoem, wat, afhangende van die grootte van die deeltjies wat hulle vorm, in kolloïdale sisteme, suspensies en ware oplossings verdeel word.
In laasgenoemde is die komponente in 'n toestand van skeiding in molekules, atome of ione. Sulke molekulêr-verspreide sisteme word gekenmerk deur die volgende kenmerke:
- affiniteit (interaksie);
- spontaniteit van onderwys;
- konstantheid van konsentrasie;
- homogeniteit;
- volhoubaarheid.
Met ander woorde, hulle kan gevorm word as daar 'n interaksie tussen die komponente is, wat lei tot die spontane skeiding van die stof in klein deeltjies sonder eksterne pogings. Die resulterende oplossings moet enkelfase wees, dit wil sê daar moet geen koppelvlak tussen die samestellende dele wees nie. Die laaste teken is die belangrikste, aangesien die ontbindingsproses slegs spontaan kan voortgaan as dit energeties gunstig is vir die sisteem. In hierdie geval neem die vrye energie af, en die sisteem word ewewig. As ons al hierdie kenmerke in ag neem, kan ons die volgende definisie formuleer:
'n Ware oplossing is 'n stabiele ewewigsisteem van interaktiewe deeltjies van twee of meer stowwe, waarvan die grootte nie 10-7cm oorskry nie, dit wil sê, hulle is eweredig met atome, molekules en ione.
Een van die stowwe is 'n oplosmiddel (in die reël is dit die komponent waarvan die konsentrasie hoër is), en die res is opgeloste stowwe. As die oorspronklike stowwe in verskillende toestande van aggregasie was, dan word die oplosmiddel geneem as die een wat dit nie verander het nie.
Tipe ware oplossings
Volgens die toestand van aggregasie is oplossings vloeibaar, gasvormig en solied. Vloeistofstelsels is die algemeenste, en hulle word ook in verskeie tipes verdeel, afhangende van die aanvanklike toestand.opgeloste stof:
- vast in vloeistof, soos suiker of sout in water;
- vloeistof in vloeistof, soos swaelsuur of soutsuur in water;
- gasvormig tot vloeistof, soos suurstof of koolstofdioksied in water.
Nie net water kan egter 'n oplosmiddel wees nie. En deur die aard van die oplosmiddel word alle vloeibare oplossings verdeel in waterig, as die stowwe in water opgelos is, en nie-waterig, as die stowwe opgelos is in eter, etanol, benseen, ens.
Volgens elektriese geleidingsvermoë word oplossings in elektroliete en nie-elektroliete verdeel. Elektroliete is verbindings met 'n oorwegend ioniese kristallyne binding, wat, wanneer dit in oplossing gedissosieer word, ione vorm. Wanneer dit opgelos word, breek nie-elektroliete af in atome of molekules.
In ware oplossings vind twee teenoorgestelde prosesse gelyktydig plaas - die ontbinding van 'n stof en die kristallisasie daarvan. Afhangende van die posisie van ewewig in die "oplossing-oplossing"-stelsel, word die volgende tipes oplossings onderskei:
- versadig, wanneer die tempo van oplos van 'n sekere stof gelyk is aan die tempo van sy eie kristallisasie, dit wil sê, die oplossing is in ewewig met die oplosmiddel;
- onversadig as hulle minder opgeloste stof bevat as versadig by dieselfde temperatuur;
- supersaturated, wat 'n oormaat van 'n opgeloste stof bevat in vergelyking met 'n versadigde een, en een kristal daarvan is genoeg om aktiewe kristallisasie te begin.
As 'n kwantitatiefeienskappe, wat die inhoud van 'n bepaalde komponent in oplossings weerspieël, gebruik die konsentrasie. Oplossings met 'n lae inhoud van 'n opgeloste stof word verdund genoem, en met 'n hoë inhoud - gekonsentreerd.
Maniere om konsentrasie uit te druk
Massafraksie (ω) - die massa van die stof (mv-va), verwys na die massa van die oplossing (mp-ra). In hierdie geval word die massa van die oplossing geneem as die som van die massas van die stof en die oplosmiddel (mp-la).
Mole breuk (N) - die aantal mol van 'n opgeloste stof (Nv-va) gedeel deur die totale aantal mol stowwe wat 'n oplossing vorm (ΣN).
Molaliteit (Cm) - die aantal mol van 'n opgeloste stof (Nv-va) gedeel deur die massa van die oplosmiddel (m r-la).
Molêre konsentrasie (Cm) - die massa van die opgeloste stof (mv-va) het verwys na die volume van die hele oplossing (V).
Normaliteit, of ekwivalente konsentrasie, (Cn) - die aantal ekwivalente (E) van die opgeloste stof, verwys na die volume van die oplossing.
Titer (T) - die massa van 'n stof (m in-va) opgelos in 'n gegewe volume oplossing.
Volume fraksie (ϕ) van 'n gasvormige stof - die volume van die stof (Vv-va) gedeel deur die volume van die oplossing (V) p-ra).
Eienskappe van oplossings
As hierdie kwessie in ag geneem word, praat hulle meestal oor verdunde oplossings van nie-elektroliete. Dit is eerstens te wyte aan die feit dat die mate van interaksie tussen deeltjies hulle nader aan ideale gasse bring. En tweedens,hul eienskappe is te danke aan die onderling verbindheid van alle deeltjies en is eweredig aan die inhoud van die komponente. Sulke eienskappe van ware oplossings word kolligatief genoem. Die dampdruk van die oplosmiddel oor die oplossing word beskryf deur Raoult se wet, wat bepaal dat die afname in versadigde dampdruk van die oplosmiddel ΔР oor die oplossing direk eweredig is aan die molêre fraksie van die opgeloste stof (Tv- va) en die dampdruk oor die suiwer oplosmiddel (R0r-la):
ΔР=Рor-la∙ Tv-va
Die toename in kookpunte ΔТк en vriespunte ΔТз van oplossings is direk eweredig aan die molêre konsentrasies van stowwe wat daarin opgelos is Сm:
ΔTk=E ∙ Cm, waar E die ebullioskopiese konstante is;
ΔTz=K ∙ Cm, waar K die krioskopiese konstante is.
Osmotiese druk π word bereken deur die vergelyking:
π=R∙E∙Xv-va / Vr-la, waar Xv-va die molêre breuk van die opgeloste stof is, Vr-la is die volume van die oplosmiddel.
Die belangrikheid van oplossings in die alledaagse lewe van enige persoon is moeilik om te oorskat. Natuurlike water bevat opgeloste gasse - CO2 en O2, verskeie soute - NaCl, CaSO4, MgCO3, KCl, ens. Maar sonder hierdie onsuiwerhede in die liggaam kan die water-soutmetabolisme en die werk van die kardiovaskulêre stelsel ontwrig. Nog 'n voorbeeld van ware oplossings is 'n legering van metale. Dit kan koper of juweliersware goud wees, maar, bowenal, na vermenginggesmelte komponente en afkoeling van die resulterende oplossing, word een vaste fase gevorm. Metaallegerings word oral gebruik, van eetgerei tot elektronika.
