Penyelesaian, serta proses pembentukannya, adalah sangat penting dalam dunia di sekeliling kita. Air dan udara adalah dua wakil mereka, tanpanya kehidupan di Bumi adalah mustahil. Kebanyakan cecair biologi dalam tumbuhan dan haiwan juga merupakan penyelesaian. Proses penghadaman berkait rapat dengan pelarutan nutrien.
Sebarang pengeluaran dikaitkan dengan penggunaan jenis penyelesaian tertentu. Ia digunakan dalam industri tekstil, makanan, farmaseutikal, kerja logam, perlombongan, plastik dan gentian. Itulah sebabnya penting untuk memahami sifatnya, mengetahui sifat dan ciri membezakannya.
Tanda penyelesaian yang benar
Penyelesaian difahami sebagai sistem homogen berbilang komponen yang terbentuk semasa pengagihan satu komponen dalam yang lain. Ia juga dipanggil sistem tersebar, yang, bergantung pada saiz zarah yang membentuknya, dibahagikan kepada sistem koloid, ampaian dan penyelesaian benar.
Di bahagian kedua, komponen berada dalam keadaan pemisahan kepada molekul, atom atau ion. Sistem penyebaran molekul sedemikian dicirikan oleh ciri-ciri berikut:
- perkaitan (interaksi);
- spontan pendidikan;
- ketetapan kepekatan;
- kehomogenan;
- kelestarian.
Dengan kata lain, ia boleh terbentuk jika terdapat interaksi antara komponen, yang membawa kepada pemisahan spontan bahan menjadi zarah kecil tanpa usaha luaran. Penyelesaian yang terhasil hendaklah fasa tunggal, iaitu, tiada antara muka antara bahagian konstituen. Tanda terakhir adalah yang paling penting, kerana proses pembubaran boleh diteruskan secara spontan hanya jika ia menguntungkan sistem secara bertenaga. Dalam kes ini, tenaga bebas berkurangan, dan sistem menjadi keseimbangan. Dengan mengambil kira semua ciri ini, kami boleh merumuskan definisi berikut:
Penyelesaian sebenar ialah sistem keseimbangan yang stabil bagi zarah berinteraksi dua atau lebih bahan, saiznya tidak melebihi 10-7sm, iaitu, ia adalah sepadan dengan atom, molekul dan ion.
Salah satu bahan ialah pelarut (sebagai peraturan, ini adalah komponen yang kepekatannya lebih tinggi), dan selebihnya adalah zat terlarut. Jika bahan asal berada dalam keadaan pengagregatan yang berbeza, maka pelarut diambil sebagai bahan yang tidak mengubahnya.
Jenis penyelesaian sebenar
Mengikut keadaan pengagregatan, larutan adalah cecair, gas dan pepejal. Sistem cecair adalah yang paling biasa, dan ia juga dibahagikan kepada beberapa jenis bergantung pada keadaan awal.larutan:
- pepejal dalam cecair, seperti gula atau garam dalam air;
- cecair dalam cecair, seperti asid sulfurik atau hidroklorik dalam air;
- gas kepada cecair, seperti oksigen atau karbon dioksida dalam air.
Namun, bukan sahaja air boleh menjadi pelarut. Dan mengikut sifat pelarut, semua larutan cecair dibahagikan kepada akueus, jika bahan itu larut dalam air, dan bukan akueus, jika bahan itu larut dalam eter, etanol, benzena, dll.
Mengikut kekonduksian elektrik, larutan dibahagikan kepada elektrolit dan bukan elektrolit. Elektrolit ialah sebatian dengan ikatan kristal yang kebanyakannya ionik, yang, apabila dipisahkan dalam larutan, membentuk ion. Apabila dibubarkan, bukan elektrolit terurai kepada atom atau molekul.
Dalam penyelesaian benar, dua proses bertentangan berlaku serentak - pelarutan bahan dan penghablurannya. Bergantung pada kedudukan keseimbangan dalam sistem "pelarut-pelarut", jenis penyelesaian berikut dibezakan:
- tepu, apabila kadar pelarutan bahan tertentu sama dengan kadar penghablurannya sendiri, iaitu larutan berada dalam keseimbangan dengan pelarut;
- tak tepu jika ia mengandungi kurang zat terlarut daripada tepu pada suhu yang sama;
- tepu tepu, yang mengandungi lebihan zat terlarut berbanding dengan satu hablur tepu, dan satu kristal daripadanya sudah cukup untuk memulakan penghabluran aktif.
Sebagai kuantitatifciri, mencerminkan kandungan komponen tertentu dalam larutan, gunakan kepekatan. Larutan dengan kandungan zat terlarut yang rendah dipanggil cair, dan dengan kandungan yang tinggi - pekat.
Cara Menyatakan Kepekatan
Pecahan jisim (ω) - jisim bahan (mv-va), dirujuk kepada jisim larutan (mp-ra). Dalam kes ini, jisim larutan diambil sebagai jumlah jisim bahan dan pelarut (mp-la).
Pecahan mol (N) - bilangan mol zat terlarut (Nv-va) dibahagikan dengan jumlah bilangan mol bahan yang membentuk larutan (ΣN).
Molaliti (Cm) - bilangan mol zat terlarut (Nv-va) dibahagikan dengan jisim pelarut (m r-la).
Kepekatan molar (Cm) - jisim zat terlarut (mv-va) merujuk kepada isipadu keseluruhan larutan (V).
Normaliti, atau kepekatan setara, (Cn) - bilangan setara (E) zat terlarut, dirujuk kepada isipadu larutan.
Titer (T) - jisim bahan (m in-va) dilarutkan dalam isipadu larutan tertentu.
Pecahan isipadu (ϕ) bahan gas - isipadu bahan (Vv-va) dibahagikan dengan isipadu larutan (V p-ra).
Sifat penyelesaian
Memandangkan isu ini, selalunya mereka bercakap tentang larutan cair bukan elektrolit. Ini disebabkan, pertama, kepada hakikat bahawa tahap interaksi antara zarah membawa mereka lebih dekat kepada gas ideal. Dan kedua,sifat mereka adalah disebabkan oleh kesalinghubungan semua zarah dan berkadar dengan kandungan komponen. Sifat penyelesaian benar sedemikian dipanggil koligatif. Tekanan wap pelarut ke atas larutan diterangkan oleh hukum Raoult, yang menyatakan bahawa penurunan tekanan wap tepu pelarut ΔР ke atas larutan adalah berkadar terus dengan pecahan molar zat terlarut (Tv- va) dan tekanan wap ke atas pelarut tulen (R0r-la):
ΔР=Рor-la∙ Tv-va
Peningkatan takat didih ΔТк dan takat beku ΔТз larutan adalah berkadar terus dengan kepekatan molar bahan yang terlarut di dalamnya Сm:
ΔTk=E ∙ Cm, dengan E ialah pemalar ebulioskopik;
ΔTz=K ∙ Cm, dengan K ialah pemalar krioskop.
Tekanan osmotik π dikira dengan persamaan:
π=R∙E∙Xv-va / Vr-la, di mana Xv-va ialah pecahan molar zat terlarut, Vr-la ialah isipadu pelarut.
Kepentingan penyelesaian dalam kehidupan seharian mana-mana orang sukar untuk dipandang tinggi. Air asli mengandungi gas terlarut - CO2 dan O2, pelbagai garam - NaCl, CaSO4, MgCO3, KCl, dll. Tetapi tanpa kekotoran ini dalam badan boleh mengganggu metabolisme garam air dan kerja sistem kardiovaskular. Satu lagi contoh penyelesaian benar ialah aloi logam. Ia boleh menjadi tembaga atau emas perhiasan, tetapi, yang paling penting, selepas mencampurkankomponen cair dan penyejukan larutan yang terhasil, satu fasa pepejal terbentuk. Aloi logam digunakan di mana-mana, daripada kutleri hingga elektronik.
