Dalam kehidupan seharian, orang jarang menemui bahan tulen. Kebanyakan item adalah campuran bahan.
Larutan ialah campuran homogen di mana komponennya bercampur rata. Terdapat beberapa jenis mengikut saiz zarah: sistem kasar, larutan molekul dan sistem koloid, yang sering dipanggil sols. Artikel ini membincangkan penyelesaian molekul (atau benar). Keterlarutan bahan dalam air adalah salah satu syarat utama yang mempengaruhi pembentukan sebatian.
Keterlarutan bahan: apakah itu dan mengapa ia diperlukan
Untuk memahami topik ini, anda perlu mengetahui apakah penyelesaian dan keterlarutan bahan. Dalam istilah mudah, ini adalah keupayaan bahan untuk bergabung dengan yang lain dan membentuk campuran homogen. Dari sudut saintifik, definisi yang lebih kompleks boleh dipertimbangkan. Keterlarutan bahan ialah keupayaannya untuk membentuk komposisi homogen (atau heterogen) dengan satu atau lebih bahan dengan taburan komponen yang tersebar. Terdapat beberapa kelas bahan dan sebatian:
- segera;
- kurang larut;
- tidak larut.
Apa yang dikatakan ukuran keterlarutan bahan
Kandungan bahan dalam campuran tepu adalah ukuran keterlarutannya. Seperti yang dinyatakan di atas, untuk semua bahan ia berbeza. Larut adalah mereka yang boleh mencairkan lebih daripada 10g sendiri dalam 100g air. Kategori kedua adalah kurang daripada 1 g di bawah keadaan yang sama. Praktikal tidak larut adalah bahan-bahan dalam campuran yang kurang daripada 0.01 g komponen yang lulus. Dalam kes ini, bahan tidak boleh memindahkan molekulnya ke air.
Apakah pekali keterlarutan
Pekali keterlarutan (k) ialah penunjuk jisim maksimum bahan (g) yang boleh dicairkan dalam 100 g air atau bahan lain.
Pelarut
Proses ini melibatkan pelarut dan zat terlarut. Yang pertama berbeza kerana pada mulanya ia berada dalam keadaan pengagregatan yang sama seperti campuran akhir. Sebagai peraturan, ia diambil dalam kuantiti yang lebih besar.
Namun, ramai orang tahu bahawa air menduduki tempat yang istimewa dalam kimia. Terdapat peraturan yang berasingan untuknya. Larutan yang mengandungi H2O dipanggil larutan akueus. Apabila bercakap tentang mereka, cecair adalah pengekstrak walaupun dalam jumlah yang lebih kecil. Contohnya ialah larutan 80% asid nitrik dalam air. Perkadaran di sini tidak sama Walaupun perkadaran air kurang daripada asid, adalah tidak betul untuk memanggil bahan itu sebagai larutan 20% air dalam asid nitrik.
Terdapat campuran yang kekurangan H2O. Mereka akan menyandang nama itutidak berair. Larutan elektrolit tersebut adalah konduktor ionik. Ia mengandungi tunggal atau campuran pengekstrak. Mereka terdiri daripada ion dan molekul. Ia digunakan dalam industri seperti perubatan, pengeluaran bahan kimia isi rumah, kosmetik dan kawasan lain. Mereka boleh menggabungkan beberapa bahan yang dikehendaki dengan keterlarutan yang berbeza. Komponen banyak produk yang digunakan secara luaran adalah hidrofobik. Dalam erti kata lain, mereka tidak berinteraksi dengan baik dengan air. Dalam campuran sedemikian, pelarut mungkin meruap, tidak meruap, atau gabungan. Bahan organik dalam kes pertama melarutkan lemak dengan baik. Meruap termasuk alkohol, hidrokarbon, aldehid, dan lain-lain. Mereka sering dimasukkan ke dalam bahan kimia isi rumah. Tidak meruap paling kerap digunakan untuk pembuatan salap. Ini adalah minyak lemak, parafin cecair, gliserin dan lain-lain. Gabungan ialah campuran meruap dan tidak meruap, contohnya, etanol dengan gliserin, gliserin dengan dimexide. Ia juga mungkin mengandungi air.
Jenis penyelesaian mengikut tahap ketepuan
Larutan tepu ialah campuran bahan kimia yang mengandungi kepekatan maksimum satu bahan dalam pelarut pada suhu tertentu. Ia tidak akan membiak lebih jauh. Dalam penyediaan bahan pepejal, pemendakan ketara, yang berada dalam keseimbangan dinamik dengannya. Konsep ini bermaksud keadaan yang berterusan dalam masa kerana alirannya serentak dalam dua arah yang bertentangan (tindak balas ke hadapan dan ke belakang) pada kelajuan yang sama.
Jika bahanpada suhu malar masih boleh terurai, maka larutan ini tidak tepu. Mereka stabil. Tetapi jika anda terus menambah bahan kepada mereka, maka ia akan dicairkan dalam air (atau cecair lain) sehingga mencapai kepekatan maksimumnya.
Pandangan lain - terlebih tepu. Ia mengandungi lebih banyak zat terlarut daripada yang boleh berada pada suhu malar. Disebabkan fakta bahawa mereka berada dalam keseimbangan yang tidak stabil, kesan fizikal ke atasnya menyebabkan penghabluran.
Bagaimanakah anda membezakan larutan tepu daripada larutan tak tepu?
Ini cukup mudah untuk dilakukan. Jika bahan itu pepejal, maka mendakan boleh dilihat dalam larutan tepu. Dalam kes ini, pengekstrak boleh menebal, sebagai contoh, dalam komposisi tepu, air yang telah ditambah gula.
Tetapi jika anda menukar syarat, meningkatkan suhu, maka ia tidak akan dipertimbangkan lagi tepu, kerana pada suhu yang lebih tinggi kepekatan maksimum bahan ini adalah lain.
Teori interaksi komponen penyelesaian
Terdapat tiga teori mengenai interaksi unsur dalam campuran: fizikal, kimia dan moden. Pengarang yang pertama ialah Svante August Arrhenius dan Wilhelm Friedrich Ostwald. Mereka menganggap bahawa, disebabkan oleh penyebaran, zarah-zarah pelarut dan zat terlarut diagihkan sama rata ke seluruh isipadu campuran, tetapi tiada interaksi antara mereka. Teori kimia yang dikemukakan oleh Dmitri Ivanovich Mendeleev adalah bertentangan dengannya. Menurutnya, akibat interaksi kimia antara mereka, tidak stabilsebatian komposisi malar atau berubah-ubah, yang dipanggil pelarut.
Pada masa ini, teori bersatu Vladimir Aleksandrovich Kistyakovsky dan Ivan Alekseevich Kablukov digunakan. Ia menggabungkan fizikal dan kimia. Teori moden mengatakan bahawa dalam larutan terdapat kedua-dua zarah bahan yang tidak berinteraksi dan hasil interaksinya - pelarut, kewujudan yang dibuktikan oleh Mendeleev. Dalam kes apabila pengekstrak adalah air, ia dipanggil hidrat. Fenomena di mana pelarut (hidrat) terbentuk dipanggil pelarutan (penghidratan). Ia menjejaskan semua proses fizikal dan kimia dan mengubah sifat molekul dalam campuran. Pelarutan berlaku disebabkan oleh fakta bahawa kulit pelarut, yang terdiri daripada molekul pengekstrak yang berkait rapat dengannya, mengelilingi molekul terlarut.
Faktor yang mempengaruhi keterlarutan bahan
Komposisi bahan kimia. Peraturan "suka menarik suka" terpakai kepada reagen juga. Bahan yang serupa dalam sifat fizikal dan kimia boleh saling larut lebih cepat. Contohnya, sebatian bukan polar berinteraksi dengan baik dengan sebatian bukan polar. Bahan dengan molekul polar atau struktur ionik dicairkan dalam bahan polar, contohnya, dalam air. Garam, alkali dan komponen lain terurai di dalamnya, manakala yang bukan kutub melakukan sebaliknya. Contoh mudah boleh diberikan. Untuk menyediakan larutan tepu gula dalam air, jumlah bahan yang lebih besar diperlukan daripada dalam kes garam. Apakah maksudnya? Ringkasnya, anda boleh membiak lebih banyak lagigula dalam air daripada garam.
Suhu. Untuk meningkatkan keterlarutan pepejal dalam cecair, anda perlu meningkatkan suhu pengekstrak (berfungsi dalam kebanyakan kes). Satu contoh boleh ditunjukkan. Jika anda meletakkan secubit natrium klorida (garam) dalam air sejuk, proses ini akan mengambil masa yang lama. Jika anda melakukan perkara yang sama dengan medium panas, maka pembubaran akan menjadi lebih cepat. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa akibat daripada peningkatan suhu, tenaga kinetik meningkat, sejumlah besar yang sering dibelanjakan untuk pemusnahan ikatan antara molekul dan ion pepejal. Walau bagaimanapun, apabila suhu meningkat dalam kes litium, magnesium, aluminium dan garam alkali, keterlarutannya berkurangan.
Tekanan. Faktor ini hanya mempengaruhi gas. Keterlarutan mereka meningkat dengan peningkatan tekanan. Lagipun, isipadu gas berkurangan.
Tukar kadar pembubaran
Jangan kelirukan penunjuk ini dengan keterlarutan. Lagipun, faktor berbeza mempengaruhi perubahan dalam kedua-dua penunjuk ini.
Tahap pemecahan bahan terlarut. Faktor ini mempengaruhi keterlarutan pepejal dalam cecair. Dalam keadaan keseluruhan (berketul), komposisi dicairkan lebih lama daripada yang dipecahkan kepada kepingan kecil. Mari kita ambil contoh. Sebongkah garam pepejal akan mengambil masa lebih lama untuk larut dalam air berbanding garam dalam bentuk pasir.
Kelajuan kacau. Seperti yang diketahui, proses ini boleh dimangkinkan dengan mengacau. Kelajuannya juga penting, kerana semakin besar, semakin cepat ia akan larut.bahan dalam cecair.
Mengapa kita perlu mengetahui keterlarutan pepejal dalam air?
Pertama sekali, skema sedemikian diperlukan untuk menyelesaikan persamaan kimia dengan betul. Dalam jadual keterlarutan terdapat caj semua bahan. Mereka perlu diketahui untuk merekodkan reagen dengan betul dan merangka persamaan tindak balas kimia. Keterlarutan dalam air menunjukkan sama ada garam atau bes boleh terurai. Sebatian akueus yang mengalirkan arus mempunyai elektrolit yang kuat dalam komposisinya. Terdapat satu lagi jenis. Mereka yang mengalirkan arus dengan buruk dianggap sebagai elektrolit lemah. Dalam kes pertama, komponen adalah bahan yang terion sepenuhnya dalam air. Manakala elektrolit lemah menunjukkan penunjuk ini hanya sedikit sahaja.
Persamaan tindak balas kimia
Terdapat beberapa jenis persamaan: molekul, ionik penuh dan ionik pendek. Malah, pilihan terakhir ialah bentuk molekul yang dipendekkan. Ini adalah jawapan muktamad. Persamaan lengkap mengandungi bahan tindak balas dan hasil tindak balas. Kini tiba giliran jadual keterlarutan bahan. Mula-mula anda perlu menyemak sama ada tindak balas itu boleh dilaksanakan, iaitu sama ada salah satu syarat untuk tindak balas itu dipenuhi. Terdapat hanya 3 daripada mereka: pembentukan air, pembebasan gas, pemendakan. Jika dua syarat pertama tidak dipenuhi, anda perlu menyemak yang terakhir. Untuk melakukan ini, anda perlu melihat jadual keterlarutan dan mengetahui sama ada terdapat garam atau bes yang tidak larut dalam produk tindak balas. Jika ya, maka ini akan menjadi sedimen. Selanjutnya, jadual akan diperlukan untuk menulis persamaan ionik. Oleh kerana semua garam dan bes yang larut adalah elektrolit kuat,kemudian mereka akan terurai kepada kation dan anion. Selanjutnya, ion tidak terikat dikurangkan, dan persamaan ditulis dalam bentuk pendek. Contoh:
- K2SO4+BaCl2=BaSO4 ↓+2HCl,
- 2K+2SO4+Ba+2Cl=BaSO4↓+2K+2Cl,
- Ba+SO4=BaSO4↓.
Oleh itu, jadual keterlarutan bahan ialah salah satu syarat utama untuk menyelesaikan persamaan ion.
Jadual terperinci membantu anda mengetahui jumlah komponen yang perlu anda ambil untuk menyediakan adunan yang kaya.
Jadual kelarutan
Ini adalah jadual biasa yang tidak lengkap. Adalah penting bahawa suhu air ditunjukkan di sini, kerana ia adalah salah satu faktor yang telah kita bincangkan di atas.
Bagaimana cara menggunakan jadual keterlarutan?
Jadual keterlarutan bahan dalam air merupakan salah satu pembantu utama seorang ahli kimia. Ia menunjukkan bagaimana pelbagai bahan dan sebatian berinteraksi dengan air. Keterlarutan pepejal dalam cecair ialah penunjuk yang tanpanya banyak manipulasi kimia adalah mustahil.
Jadual ini sangat mudah digunakan. Kation (zarah bercas positif) ditulis pada baris pertama, anion (zarah bercas negatif) ditulis pada baris kedua. Kebanyakan jadual diduduki oleh grid dengan simbol tertentu dalam setiap sel. Ini ialah huruf "P", "M", "H" dan tanda "-" dan "?".
- "P" - sebatian larut;
- "M" - larut sedikit;
- "H" - tidak larut;
- "-" - tiada sambungan wujud;
- "?" - tiada maklumat tentang kewujudan sambungan.
Terdapat satu sel kosong dalam jadual ini - ini adalah air.
Contoh mudah
Sekarang tentang cara bekerja dengan bahan sedemikian. Katakan anda perlu mengetahui sama ada garam larut dalam air - MgSo4 (magnesium sulfat). Untuk melakukan ini, anda perlu mencari lajur Mg2+ dan pergi ke baris SO42-. Di persimpangan mereka terdapat huruf P, yang bermaksud sebatian itu larut.
Kesimpulan
Jadi, kami telah mengkaji persoalan keterlarutan bahan dalam air dan bukan sahaja. Tidak dinafikan, pengetahuan ini akan berguna dalam kajian lanjut kimia. Lagipun, keterlarutan bahan memainkan peranan penting di sana. Ia berguna untuk menyelesaikan persamaan kimia dan pelbagai masalah.
