Справжні розчини - це що таке? Властивості і склад
У природі практично не зустрічаються чисті речовини. В основному вони представлені у вигляді сумішей, які здатні утворювати гомогенні або гетерогенні системи.
Особливості істинних розчинів
Справжні розчини - це різновид дисперсних систем, що мають велику міцність між дисперсійним середовищем і дисперсною фазою.
У будь-якого хімічного речовини можна отримати кристали різних розмірів. У будь-якому випадку у них буде однакова внутрішню будову: іонна або молекулярна кристалічна решітка.
розчинення
У процесі розчинення у воді крупинок хлориду натрію і цукру відбувається утворення іонного і молекулярного розчину. Залежно від ступеня роздробленості, речовина здатна перебувати у вигляді:
- видимих макроскопічних частинок, розмір яких більше 0,2 мм;
- мікроскопічних часток, що мають розмір менше 0,2 мм, вловити їх можна тільки за допомогою мікроскопа.
Справжні і колоїдні розчини відрізняються між собою розміром частинок речовини, що розчиняється. Невидимі в мікроскоп кристали називають колоїдними частинками, а отримується стан називають колоїдним розчином.
фаза розчину
У багатьох випадках справжні розчини - це роздроблені (дисперсні) системи гомогенного виду. У них присутня суцільна безперервна фаза - дисперсійнаСереда, і роздроблені частинки певної форми і розміру (дисперсна фаза). Чим відрізняються колоїдні розчини від справжніх систем?
Основна відмінність полягає в розмірах частинок. Колоїдно-дисперсні системи вважають гетерогенними, так як в світловому мікроскопі неможливо виявити кордон розділу фаз.
Справжні розчини - це той варіант, коли в навколишньому середовищу речовина представлено у вигляді іонів або молекул. Вони відносяться до однофазних гомогенним розчинів.
В якості обов`язкової умови утворення дисперсних систем розглядається взаємне розчинення дисперсійного середовища і діспергіруемого речовини. Наприклад, хлорид натрію і сахароза нерозчинні в бензолі і гасі, тому в такому розчиннику ні утворюватися колоїдні розчини.
Класифікація дисперсних систем
Як діляться дисперсні системи? Справжні розчини, колоїдні системи відрізняються за кількома параметрами.
Існує підрозділ дисперсних систем за агрегатним станом середовища і дисперсної фази, утворення або відсутності взаємодії між ними.
Характеристики
Існують певні кількісні характеристики дисперсності речовини. В першу чергу виділяють ступінь дисперсності. Ця величина обернено розміром частинок. Вона характеризує ту кількість частинок, яке можна розмістити в ряд на відстані одного сантиметра.
У тому випадку, коли всі частинки мають однакові розміри, утворюється монодисперсні система. При неоднакових частинках дисперсної фази утворюється полідисперсна система.
З підвищенням дисперсності речовини у нього підвищуються процеси, які відбуваються в межфазовой поверхні. Наприклад, зростає питома поверхня дисперсної фази, зростає фізико-хімічний вплив середовища на межі розділу двох фаз.
Варіанти дисперсних систем
Залежно від того, в якій фазі буде знаходитися розчиняється речовина, виділяють різні варіанти дисперсних систем.
Аерозолі - дисперсні системи, в яких дисперсна середовище представлене в газоподібному вигляді. Тумани - це аерозолі, які мають рідку дисперсную фазу. Дим і пил утворюються твердої дисперсної фазою.
Піни є дисперсією в рідини газоподібної речовини. Рідини в пенах вироджуються до плівок, які поділяють бульбашки газу.
Емульсіями називають дисперсні системи, де одна рідина розподіляється за обсягом інший, не розчиняючись в ній.
Суспензії або суспензії - це низькодисперсні системи, в яких тверді частинки знаходяться в рідині. Колоїдні розчини або золі при водної дисперсної системі називають гидрозолей.
Залежно від наявності (відсутності) між частинками дисперсної фази виділяють вільнодисперсні або Связнодісперсние системи. До першої групи належать ліозолі, аерозолі, емульсії, суспензії. У таких системах відсутні контакти між частинками і дисперсною фазою. Вони без обмежень пересуваються в розчині під дією сили тяжіння.
Связнодісперсние системи виникають в разі контакту частинок з дисперсною фазою, в результаті яких утворюються структури у вигляді сітки або каркаса. Такі колоїдні системи називають гелями.
Процес гелеутворення (желатинування) являє собою перетворення золю в гель, заснований на зниженні стійкості вихідного золю. Прикладами связнодісперсних систем є суспензії, емульсії, порошки, піни. До них також можна віднести грунт, утворену в процесі взаємодії органічних (гумусних) речовин і ґрунтових мінералів.
Капілярно-дисперсні системи відрізняються суцільною масою речовини, що пронизує капіляри і пори. Ними вважають тканини, різні мембрани, дерево, картон, папір.
Справжні розчини - це гомогенні системи, що складаються з двох компонентів. Вони можуть існувати в різних за агрегатним станом розчинниках. Розчинником вважають речовина, взяте в надлишку. Компонент, який беруть в недостатній кількості, вважається розчиненим речовиною.
Відео: Дисперсні системи
особливості розчинів
Тверді сплави теж є розчинами, в яких в ролі дисперсної середовища і компонента виступають різні метали. З практичної точки зору особливий інтерес представляють такі рідкі суміші, в яких рідина виступає розчинником.
З численних неорганічних розчинників особливий інтерес представляє вода. Практично завжди істинний розчин утворюється при змішуванні з водою частинок речовини, що розчиняється.
Серед органічних сполук прекрасними розчинниками є такі речовини: етанол, метанол, бензол, чотирихлористий вуглець, ацетон. Завдяки хаотичному руху молекул або іонів розчиняється компонента відбувається частковий перехід їх у розчин, утворення нової однорідної системи.
Речовини відрізняються за здатністю освіти розчинів. Одні можуть змішуватися один з одним в необмежених кількостях. Прикладом служить розчинення у воді кристалів кухонної солі.
Суть процесу розчинення з точки зору молекулярно-кінетичної теорії полягає в тому, що після внесення в розчинник кристалів кухонної солі відбувається дисоціація його на катіони натрію і аніони хлору. Заряджені частинки здійснюють коливальний рух, зіткнення з частинками самого розчинника призводять до переходу іонів в розчинник (зв`язування). Поступово до процесу підключаються і інші частинки, руйнується поверхневий шар, кристал солі розчиняється в воді. Дифузія дозволяє розподіляти частки речовини по об`єму розчинника.
Види істинних розчинів
Істинний розчин - це система, яка поділяється на декілька видів. Існує класифікація таких систем на водні і неводні по виду розчинника. Їх також класифікують за спрощеним варіантом розчиненої речовини на лугу, кислоти, солі.
Є різні види істинних розчинів по відношенню до електричного струму: неелектролітів, електроліти. Залежно від концентрації речовини, що розчиняється вони можуть бути розведеними або концентрованими.
Справжні розчини низькомолекулярних речовин з термодинамічної точки зору поділяють на реальні та ідеальні.
Відео: МАСОВА ЧАСТКА. СПОСОБИ ВИРАЖЕННЯ СКЛАДУ (КОНЦЕНТРАЦІЇ) РОЗЧИНІВ
Такі розчини можуть бути іонно-дисперсними, а також молекулярно-дисперсними системами.
насиченість розчинів
Залежно від того, яка кількість частинок переходить в розчин, існують пересичені, ненасичені, насичені розчини. Розчин являє собою рідку або тверду однорідну систему, яка складається з декількох компонентів. У будь-якій подібній системі обов`язково присутній розчинник, а також розчинена речовина. При розчиненні деяких речовин спостерігається виділення тепла.
Подібний процес підтверджує теорію розчинів, згідно з якою, розчинення розглядається як фізико-хімічний процес. Існує підрозділ процесу розчинності на три групи. Першу складають ті речовини, які здатні розчинятися в кількості від 10 г в 100 г розчинника, їх називають добре розчинними.
Малорозчинними вважають речовини, якщо менше 10 г розчиняється в 100 г компонента, інші називають нерозчинними.
Відео: Розчини. Масова частка, молярна концентрація, надлишок / нестача
висновок
Системи, що складаються з різних за агрегатним станом, розмірами частинок, необхідні для нормальної життєдіяльності людини. Справжні, колоїдні розчини, розглянуті вище, використовують для виготовлення лікарських препаратів, створення продуктів харчування. Маючи уявлення про концентрації розчиненого речовини, можна самостійно приготувати необхідний розчин, наприклад, етилового спирту або оцтової кислоти, для різних цілей в повсякденному житті. Залежно від того, в якому агрегатному стані знаходяться розчиняється речовина і розчинник, одержувані системи мають певні фізичні і хімічні характеристики.
