Kami menghadapi penyelesaian pelbagai bahan setiap hari. Tetapi tidak mungkin setiap daripada kita menyedari betapa besar peranan yang dimainkan oleh sistem ini. Kebanyakan tingkah laku mereka telah menjadi jelas hari ini melalui kajian terperinci selama beribu-ribu tahun. Selama ini, banyak istilah yang tidak dapat difahami oleh orang biasa telah diperkenalkan. Salah satunya ialah kenormalan penyelesaian. Apa ini? Ini akan dibincangkan dalam artikel kami. Mari kita mulakan dengan menyelami masa lalu.
Sejarah Penyelidikan
Pemikiran pertama yang cerdas yang mula mengkaji penyelesaian ialah ahli kimia yang terkenal seperti Arrhenius, van't Hoff dan Ostwald. Di bawah pengaruh kerja mereka, ahli kimia generasi berikutnya mula menyelidiki kajian larutan akueus dan cair. Sudah tentu, mereka telah mengumpul sejumlah besar pengetahuan, tetapi penyelesaian bukan akueus dibiarkan tanpa perhatian, yang, dengan cara itu, juga memainkan peranan besar dalam industri dan dalam bidang kehidupan manusia yang lain.
Terdapat banyak ketidakfahaman dalam teori larutan bukan akueus. Sebagai contoh, jika dalam sistem akueus nilai kekonduksian meningkat dengan peningkatan dalam tahap penceraian, maka dalam sistem yang serupa, tetapi dengan pelarut yang berbeza dan bukannya air, ia adalah sebaliknya. Nilai elektrik yang kecilkekonduksian selalunya sepadan dengan tahap pemisahan yang tinggi. Anomali mendorong saintis untuk meneroka bidang kimia ini. Sejumlah besar data telah terkumpul, pemprosesan yang memungkinkan untuk mencari keteraturan yang menambah teori pemisahan elektrolitik. Di samping itu, adalah mungkin untuk mengembangkan pengetahuan tentang elektrolisis dan sifat ion kompleks sebatian organik dan bukan organik.
Kemudian penyelidikan yang lebih aktif bermula dalam bidang penyelesaian tertumpu. Sistem sedemikian jauh berbeza dalam sifat daripada yang cair kerana fakta bahawa dengan peningkatan kepekatan bahan terlarut, interaksinya dengan pelarut mula memainkan peranan yang semakin penting. Lebih lanjut mengenai perkara ini dalam bahagian seterusnya.
Teori
Pada masa ini, penjelasan terbaik tentang kelakuan ion, molekul dan atom dalam larutan hanyalah teori penceraian elektrolitik. Sejak dicipta oleh Svante Arrhenius pada abad ke-19, ia telah mengalami beberapa perubahan. Beberapa undang-undang telah ditemui (seperti undang-undang pencairan Ostwald) yang agak tidak sesuai dengan teori klasik. Tetapi, terima kasih kepada kerja saintis seterusnya, pindaan telah dibuat kepada teori itu, dan dalam bentuk modennya ia masih wujud dan menerangkan keputusan yang diperoleh secara eksperimen dengan ketepatan yang tinggi.
Intipati utama teori penceraian elektrolitik ialah bahan, apabila dilarutkan, terurai menjadi ion konstituennya - zarah yang mempunyai cas. Bergantung kepada keupayaan untuk mengurai (dissociate) kepada bahagian, terdapat kuat dan lemahelektrolit. Yang kuat cenderung untuk terurai sepenuhnya menjadi ion dalam larutan, manakala yang lemah hanya pada tahap yang sangat kecil.
Zarah di mana molekul terurai ini boleh berinteraksi dengan pelarut. Fenomena ini dipanggil solvasi. Tetapi ia tidak selalu berlaku, kerana ia disebabkan oleh kehadiran cas pada molekul ion dan pelarut. Sebagai contoh, molekul air ialah dipol, iaitu zarah bercas positif pada satu sisi dan bercas negatif pada sebelah yang lain. Dan ion di mana elektrolit terurai juga mempunyai cas. Oleh itu, zarah-zarah ini tertarik oleh sisi bercas bertentangan. Tetapi ini berlaku hanya dengan pelarut polar (seperti air). Contohnya, dalam larutan sebarang bahan dalam heksana, pelarutan tidak akan berlaku.
Untuk mengkaji penyelesaian, selalunya perlu mengetahui jumlah zat terlarut. Kadangkala sangat menyusahkan untuk menggantikan kuantiti tertentu ke dalam formula. Oleh itu, terdapat beberapa jenis kepekatan, antaranya ialah kenormalan larutan. Sekarang kami akan memberitahu secara terperinci tentang semua cara untuk menyatakan kandungan bahan dalam larutan dan kaedah untuk mengiranya.
Kepekatan larutan
Terdapat banyak formula dalam kimia, dan sebahagian daripadanya dibina sedemikian rupa sehingga lebih mudah untuk mengambil nilai dalam satu bentuk tertentu atau yang lain.
Bentuk ungkapan kepekatan yang pertama dan paling biasa bagi kita ialah pecahan jisim. Ia dikira dengan sangat mudah. Kita hanya perlu membahagikan jisim bahan dalam larutan dengan jumlah jisimnya. JadiOleh itu, kita mendapat jawapan dalam pecahan satu. Mendarab nombor yang terhasil dengan seratus, kita mendapat jawapan sebagai peratusan.
Bentuk yang kurang dikenali ialah pecahan isipadu. Selalunya ia digunakan untuk menyatakan kepekatan alkohol dalam minuman beralkohol. Ia juga dikira dengan agak mudah: kami membahagikan isipadu zat terlarut dengan isipadu keseluruhan larutan. Seperti dalam kes sebelum ini, anda boleh mendapatkan jawapan sebagai peratusan. Label sering menyebut: "40% jilid.", yang bermaksud: 40 peratus volum.
Dalam kimia, jenis kepekatan lain sering digunakan. Tetapi sebelum beralih kepada mereka, mari kita bercakap tentang apa itu tahi lalat bahan. Jumlah bahan boleh dinyatakan dengan cara yang berbeza: jisim, isipadu. Tetapi selepas semua, molekul setiap bahan mempunyai beratnya sendiri, dan dengan jisim sampel adalah mustahil untuk memahami berapa banyak molekul di dalamnya, dan ini perlu untuk memahami komponen kuantitatif transformasi kimia. Untuk ini, kuantiti seperti tahi lalat bahan telah diperkenalkan. Malah, satu mol ialah bilangan molekul tertentu: 6.021023. Ini dipanggil nombor Avogadro. Selalunya, unit seperti mol bahan digunakan untuk mengira jumlah produk tindak balas. Dalam hal ini, terdapat satu lagi bentuk kepekatan menyatakan - kemolaran. Ini ialah jumlah bahan per unit isipadu. Kemolaran dinyatakan dalam mol/L (baca: mol per liter).
Terdapat jenis ungkapan yang hampir sama untuk kandungan bahan dalam sistem: molaliti. Ia berbeza daripada kemolaran kerana ia menentukan jumlah bahan bukan dalam unit isipadu, tetapi dalam unit jisim. Dan diungkapkan dalam doasekilogram (atau gandaan lain, seperti setiap gram).
Jadi kita sampai ke borang terakhir, yang kini kita akan bincangkan secara berasingan, kerana penerangannya memerlukan beberapa maklumat teori.
Kenormalan penyelesaian
Apakah ini? Dan bagaimana ia berbeza daripada nilai sebelumnya? Mula-mula anda perlu memahami perbezaan antara konsep seperti kenormalan dan kemolaran penyelesaian. Malah, mereka hanya berbeza dengan satu nilai - nombor kesetaraan. Sekarang anda boleh bayangkan apakah kenormalan penyelesaian itu. Ia hanya kemolaran yang diubah suai. Nombor kesetaraan menunjukkan bilangan zarah yang boleh berinteraksi dengan satu mol ion hidrogen atau ion hidroksida.
Kami telah berkenalan dengan apakah kenormalan penyelesaian. Tetapi selepas semua, ia patut digali lebih dalam, dan kita akan melihat betapa mudahnya ini, pada pandangan pertama, bentuk kompleks untuk menggambarkan kepekatan. Jadi, mari kita lihat dengan lebih dekat apakah kenormalan penyelesaian itu.
Formula
Agak mudah untuk membayangkan formula daripada penerangan lisan. Ia akan kelihatan seperti ini: Cn=zn/N. Di sini z ialah faktor kesetaraan, n ialah jumlah bahan, V ialah isipadu larutan. Nilai pertama adalah yang paling menarik. Ia hanya menunjukkan kesetaraan bahan, iaitu bilangan zarah nyata atau khayalan yang boleh bertindak balas dengan satu zarah minimum bahan lain. Dengan ini, sebenarnya, kenormalan penyelesaian, formula yang dibentangkan di atas, secara kualitatif berbezadaripada kemolaran.
Dan sekarang mari kita beralih kepada bahagian penting yang lain: bagaimana untuk menentukan kenormalan penyelesaian. Ini tidak dinafikan merupakan soalan penting, jadi ia patut didekati kajiannya dengan pemahaman tentang setiap nilai yang ditunjukkan dalam persamaan yang dibentangkan di atas.
Bagaimana untuk mencari kenormalan penyelesaian?
Formula yang kita bincangkan di atas digunakan semata-mata. Semua nilai yang diberikan di dalamnya mudah dikira dalam amalan. Sebenarnya, adalah sangat mudah untuk mengira kenormalan larutan, mengetahui beberapa kuantiti: jisim zat terlarut, formulanya dan isipadu larutan. Oleh kerana kita mengetahui formula molekul sesuatu bahan, kita boleh mencari berat molekulnya. Nisbah jisim sampel bahan terlarut kepada jisim molarnya akan sama dengan bilangan mol bahan itu. Dan mengetahui isipadu keseluruhan larutan, kita boleh mengatakan dengan pasti apakah kepekatan molar kita.
Operasi seterusnya yang perlu kita jalankan untuk mengira kenormalan penyelesaian ialah tindakan mencari faktor kesetaraan. Untuk melakukan ini, kita perlu memahami berapa banyak zarah yang terbentuk hasil daripada disosiasi yang boleh melekatkan proton atau ion hidroksil. Sebagai contoh, dalam asid sulfurik, faktor kesetaraan ialah 2, dan oleh itu kenormalan larutan dalam kes ini dikira dengan hanya mendarabkan kemolarannya dengan 2.
Permohonan
Dalam analisis kimia, seseorang selalunya perlu mengira kenormalan dan kemolaran larutan. Ini sangat mudah untukpengiraan formula molekul bahan.
Apa lagi yang perlu dibaca?
Untuk lebih memahami kenormalan sesuatu penyelesaian, sebaiknya buka buku teks tentang kimia am. Dan jika anda sudah mengetahui semua maklumat ini, anda harus merujuk kepada buku teks tentang kimia analitik untuk pelajar kepakaran kimia.
Kesimpulan
Terima kasih kepada artikel itu, kami fikir anda memahami bahawa kenormalan larutan ialah satu bentuk menyatakan kepekatan bahan, yang digunakan terutamanya dalam analisis kimia. Dan kini bukan rahsia kepada sesiapa sahaja cara pengiraannya.
