Rene stoffer findes næsten aldrig i naturen. Grundlæggende præsenteres de i form af blandinger, der er i stand til at danne homogene eller heterogene systemer.
Funktioner af ægte løsninger
True solutions er en slags dispergerede systemer, der har større styrke mellem dispersionsmediet og den dispergerede fase.
Krystaller i forskellige størrelser kan fås fra ethvert kemisk stof. Under alle omstændigheder vil de have den samme indre struktur: ionisk eller molekylært krystalgitter.
Opløs
I processen med at opløse korn af natriumchlorid og sukker i vand, dannes en ionisk og molekylær opløsning. Afhængigt af graden af fragmentering kan stoffet have formen:
- synlige makroskopiske partikler større end 0,2 mm;
- mikroskopiske partikler mindre end 0,2 mm kan kun fanges med et mikroskop.
Sandte og kolloide opløsninger adskiller sig i størrelsen af partiklerne i det opløste stof. Krystaller, der er usynlige under et mikroskop, kaldes kolloide partikler, og den resulterende tilstand kaldes en kolloid opløsning.
Løsningsfase
I mange tilfælde er ægte løsninger knuste (dispergerede) systemer af en homogen type. De indeholder en kontinuerlig kontinuerlig fase - et dispersionsmedium og knuste partikler af en bestemt form og størrelse (dispergeret fase). Hvordan adskiller kolloide løsninger sig fra ægte systemer?
Den største forskel er partikelstørrelsen. Kolloid-dispergerede systemer betragtes som heterogene, da det er umuligt at detektere fasegrænsen i et lysmikroskop.
Sande løsninger - dette er muligheden, når et stof i miljøet præsenteres i form af ioner eller molekyler. De henviser til enfasede homogene løsninger.
Gensidig opløsning af dispersionsmediet og det dispergerede stof betragtes som en forudsætning for dannelsen af dispersionssystemer. For eksempel er natriumchlorid og saccharose uopløselige i benzen og petroleum, så kolloide opløsninger vil ikke dannes i et sådant opløsningsmiddel.
Klassificering af spredte systemer
Hvordan er spredte systemer opdelt? Ægte løsninger, kolloide systemer adskiller sig på flere måder.
Der er en opdeling af dispergerede systemer i henhold til tilstanden af aggregering af mediet og den dispergerede fase, dannelsen eller fraværet af interaktion mellem dem.
Funktioner
Der er visse kvantitative egenskaber ved et stofs spredning. Først og fremmest skelnes graden af spredning. Denne værdi er den reciproke af partikelstørrelsen. Hun erkarakteriserer antallet af partikler, der kan placeres i en række med en afstand på en centimeter.
I det tilfælde, hvor alle partikler har samme størrelse, dannes et monodispers system. Med ulige partikler af den dispergerede fase dannes et polydispers system.
Med en stigning i spredningen af et stof øges de processer, der forekommer i grænsefladeoverfladen i det. For eksempel øges den specifikke overflade af den dispergerede fase, den fysisk-kemiske effekt af mediet ved grænsefladen mellem to faser øges.
Varianter af spredte systemer
Afhængigt af den fase, hvori det opløste stof vil være, skelnes der mellem forskellige varianter af dispergerede systemer.
Aerosoler er dispergerede systemer, hvori det dispergerede medium præsenteres i gasform. Tåger er aerosoler med en flydende dispergeret fase. Røg og støv genereres af den faste dispergerede fase.
Skum er en dispersion i en væske af et gasformigt stof. Væsker i skum degenererer til film, der adskiller gasbobler.
Emulsioner er dispergerede systemer, hvor én væske er fordelt over volumenet af en anden uden at opløses i den.
Suspensioner eller suspensioner er systemer med lav spredning, hvor faste partikler er i en væske. Kolloide opløsninger eller soler i et vandigt dispersionssystem kaldes hydrosoler.
Afhængigt af tilstedeværelsen (fraværet) mellem partiklerne i den dispergerede fase, skelnes der mellem frit dispergerede eller sammenhængende dispergerede systemer. Til den første gruppeomfatter lyosoler, aerosoler, emulsioner, suspensioner. I sådanne systemer er der ingen kontakter mellem partiklerne og den dispergerede fase. De bevæger sig frit i opløsning under påvirkning af tyngdekraften.
Kohæsive-dispergerede systemer opstår i tilfælde af kontakt mellem partikler med en dispergeret fase, som et resultat af hvilke strukturer i form af et gitter eller en ramme dannes. Sådanne kolloide systemer kaldes geler.
Geleringsprocessen (gelatinisering) er omdannelsen af en sol til en gel, baseret på et fald i stabiliteten af den oprindelige sol. Eksempler på bundne disperse systemer er suspensioner, emulsioner, pulvere, skum. De omfatter også jord dannet i vekselvirkningsprocessen mellem organiske (humus)stoffer og jordmineraler.
Kapillær-dispergerede systemer er kendetegnet ved en kontinuerlig masse af stof, der penetrerer kapillærer og porer. De betragtes som stoffer, forskellige membraner, træ, pap, papir.
Sandte løsninger er homogene systemer, der består af to komponenter. De kan eksistere i opløsningsmidler med forskellig aggregeringstilstand. Et opløsningsmiddel er et stof, der tages i overskud. En komponent, der tages i utilstrækkelig mængde, betragtes som et opløst stof.
Løsningers funktioner
Hårde legeringer er også løsninger, hvor forskellige metaller fungerer som et dispergeret medium og komponent. Fra et praktisk synspunkt er sådanne flydende blandinger af særlig interesse, hvori væsken fungerer som et opløsningsmiddel.
Fra talrige uorganiskeopløsningsmidler af særlig interesse er vand. Næsten altid dannes en ægte opløsning, når partikler af et opløst stof blandes med vand.
Blandt organiske forbindelser er følgende stoffer fremragende opløsningsmidler: ethanol, methanol, benzen, carbontetrachlorid, acetone. På grund af den kaotiske bevægelse af molekylerne eller ionerne i den opløste komponent passerer de delvist ind i opløsningen og danner et nyt homogent system.
Stoffer er forskellige i deres evne til at danne løsninger. Nogle kan blandes med hinanden i ubegrænsede mængder. Et eksempel er opløsning af s altkrystaller i vand.
Essensen af opløsningsprocessen set fra den molekylær-kinetiske teoris synspunkt er, at efter indførelsen af natriumchloridkrystaller i opløsningsmidlet, dissocieres det til natriumkationer og chloranioner. Ladede partikler oscillerer, kollisioner med partiklerne i selve opløsningsmidlet fører til overgangen af ioner til opløsningsmidlet (binding). Efterhånden forbindes andre partikler til processen, overfladelaget ødelægges, s altkrystallen opløses i vand. Diffusion tillader fordeling af partikler af et stof i hele opløsningsmidlets volumen.
Typer af ægte løsninger
True solution er et system, der er opdelt i flere typer. Der er en klassificering af sådanne systemer i vandige og ikke-vandige afhængigt af typen af opløsningsmiddel. De er også klassificeret i henhold til den opløste variant i alkalier, syrer, s alte.
Spisforskellige typer sande løsninger i forhold til elektrisk strøm: ikke-elektrolytter, elektrolytter. Afhængigt af koncentrationen af det opløste stof kan de fortyndes eller koncentreres.
Sandte løsninger af lavmolekylære stoffer fra et termodynamisk synspunkt er opdelt i reelle og ideelle.
Sådanne opløsninger kan være ion-dispergerede såvel som molekylær-dispergerede systemer.
Mætning af løsninger
Afhængigt af hvor mange partikler der går i opløsning, er der overmættede, umættede, mættede opløsninger. En opløsning er et flydende eller fast homogent system, som består af flere komponenter. I ethvert sådant system er et opløsningsmiddel nødvendigvis til stede såvel som et opløst stof. Når nogle stoffer er opløst, frigives der varme.
En sådan proces bekræfter teorien om opløsninger, ifølge hvilken opløsning betragtes som en fysisk og kemisk proces. Der er en opdeling af opløselighedsprocessen i tre grupper. De første er de stoffer, der er i stand til at opløses i en mængde på 10 g i 100 g af et opløsningsmiddel, de kaldes meget opløselige.
Stoffer anses for at være tungtopløselige, hvis mindre end 10 g opløses i 100 g af komponenten, resten kaldes uopløselige.
Konklusion
Systemer bestående af partikler med forskellig aggregeringstilstand, partikelstørrelser, er nødvendige for norm alt menneskeliv. Sandt nok er kolloide løsninger, diskuteret ovenfor, vant tilmedicinfremstilling, fødevareproduktion. Når du kender koncentrationen af et opløst stof, kan du selvstændigt forberede den nødvendige opløsning, for eksempel ethylalkohol eller eddikesyre, til forskellige formål i hverdagen. Afhængigt af aggregeringstilstanden for det opløste stof og opløsningsmidlet har de resulterende systemer visse fysiske og kemiske egenskaber.
