- Co to jest roztwór chemiczny?
- Charakterystyka roztworu chemicznego
- Rodzaje roztworów chemicznych
- Stężenie roztworu chemicznego
Wyjaśniamy, czym jest roztwór chemiczny i jego główne cechy. A także, jak jest klasyfikowana i czym jest koncentracja.
Co to jest roztwór chemiczny?
Roztwór lub roztwór chemiczny nazywa się a jednorodna mieszanina dwóch lub więcej czyste chemikalia. Rozpuszczenie może nastąpić na poziomie molekularnym lub jonowym i nie stanowi Reakcja chemiczna.
W ten sposób roztwór powstały z mieszaniny dwóch składników będzie miał jedną rozpoznawalną fazę (solidny, płyn lub Soda), mimo że jego poszczególne składniki miały różne fazy. Na przykład podczas rozpuszczania cukru w Woda.
Każdy roztwór chemiczny ma co najmniej dwa składniki: substancję rozpuszczoną (która rozpuszcza się w drugiej) i rozpuszczalnik lub rozpuszczalnik (który rozpuszcza substancję rozpuszczoną). W przypadku cukru rozpuszczonego w wodzie, cukier jest substancją rozpuszczoną, a woda jest rozpuszczalnikiem.
Tworzenie rozwiązań i mieszanina Substancje mają zasadnicze znaczenie dla rozwoju nowych materiałów i zrozumienia sił chemicznych, które umożliwiają łączenie się materii. Jest to szczególnie interesujące dla dziedzin chemia, ten biologia i geochemia m.in.
Charakterystyka roztworu chemicznego
Ogólnie każdy roztwór chemiczny charakteryzuje się:
- Substancja rozpuszczalna i rozpuszczalnik nie można oddzielić metodami fizycznymi, takimi jak filtrowanie lub przesiany, ponieważ ich cząstki ustanowiły nowe interakcje chemiczne.
- Zawierają substancję rozpuszczoną i rozpuszczalnik (co najmniej) w pewnej wykrywalnej proporcji.
- Jego elementów składowych nie da się odróżnić gołym okiem.
- Tylko substancję rozpuszczoną i rozpuszczalnik można oddzielić metodami takimi jak destylacja, ten krystalizacja fala chromatografia.
Rodzaje roztworów chemicznych
Roztwory chemiczne można sklasyfikować według dwóch kryteriów.
Stosunek substancji rozpuszczonej do rozpuszczalnika:
- Rozcieńczony. Gdy ilość substancji rozpuszczonej w stosunku do rozpuszczalnika jest bardzo mała. Na przykład: 1 gram cukru w 100 gramach wody.
- Stężony. Gdy ilość substancji rozpuszczonej w stosunku do rozpuszczalnika jest duża. Na przykład: 25 gramów cukru w 100 gramach wody.
- Nasycony. Kiedy rozpuszczalnik nie przyjmuje już więcej substancji rozpuszczonej w pewnym momencie temperatura. Na przykład: 36 gramów cukru w 100 gramach wody o temperaturze 20°C.
- Przesycony Ponieważ nasycenie ma związek z temperaturą, jeśli zwiększymy temperaturę, możemy zmusić rozpuszczalnik do przyjęcia większej ilości substancji rozpuszczonej niż zwykle, uzyskując roztwór przesycony (powiedzmy, że przesycony). W ten sposób poddawany ogrzewaniu roztwór przyjmie znacznie więcej substancji rozpuszczonej niż normalnie.
Status agregacji składników:
Solidny:
- Stały na stałym.Zarówno substancja rozpuszczona, jak i rozpuszczalnik są w stanie stałym. Na przykład: stopy jak mosiądzMiedź i cynk).
- Gaz stały. Substancja rozpuszczona jest gazem, a rozpuszczalnik jest ciałem stałym. Na przykład: wodór w palladzie, m.in. pył wulkaniczny.
- Ciecz w postaci stałej. Substancja rozpuszczona jest cieczą, a rozpuszczalnik jest ciałem stałym. Na przykład: amalgamaty (rtęć i srebro)
Płyny:
- Ciało stałe w cieczy. Na ogół niewielkie ilości substancji stałej (substancji rozpuszczonej) rozpuszcza się w cieczy (rozpuszczalniku). Na przykład: cukier rozpuszczony w wodzie.
- Gaz w cieczy. Gaz (substancja rozpuszczona) rozpuszcza się w cieczy (rozpuszczalniku). Na przykład: tlen rozpuszczony w wodzie z morze który jest odpowiedzialny za życie wodne na planecie.
- Płyn w płynie. Zarówno substancja rozpuszczona, jak i rozpuszczalnik są płynne. Na przykład: amalgamaty (rtęć i srebro)
napoje gazowane:
- Gaz w gaz. Zarówno substancja rozpuszczona, jak i rozpuszczalnik są gazami. W wielu przypadkach zakłada się, że te rozwiązania są mieszaninami ze względu na słabe oddziaływania między cząsteczkami gazu. Na przykład: tlen w powietrze.
- Gaz stały. Substancja rozpuszczona jest gazem, a rozpuszczalnik jest ciałem stałym. Na przykład: kurz rozpuszczony w powietrzu.
- Ciecz w gazie. Substancja rozpuszczona jest cieczą, a rozpuszczalnikiem jest gaz. Na przykład: para wodna w powietrzu.
Stężenie roztworu chemicznego
Stężenie to wielkość, która opisuje proporcja substancji rozpuszczonej w stosunku do rozpuszczalnika w roztworze. Ta wielkość jest wyrażona w dwóch różnych typach jednostek:
Jednostki fizyczne. Te, które są wyrażone w odniesieniu do waga i do Tom rozwiązania w procentach (pomnóż przez 100). Na przykład:
- % waga / waga. Wyraża się w gramach substancji rozpuszczonej na gramach roztworu.
- % Objętość / Objętość. Wyraża się w centymetrach sześciennych (cm3) substancji rozpuszczonej na cm3 roztworu.
- % Waga / objętość. Połącz poprzednie dwa: gramy substancji rozpuszczonej na cm3 roztworu.
Jednostki chemiczne. Te, które są wyrażone w układach jednostek chemicznych. Na przykład:
- Molarność (M). Wyraża się to w liczbie krety substancji rozpuszczonej na jeden litr roztworu lub jeden kilogram roztworu. Oblicza się go w następujący sposób:
Gdzie n (X) to liczba moli składnika X i Rozpuszczenie to objętość roztworu. Molarność jest wyrażona w molach / l roztworu.
- Frakcja molowa (Xi). Wyraża się go w liczbach moli składnika (rozpuszczalnika lub substancji rozpuszczonej) w stosunku do całkowitej liczby moli roztworu w następujący sposób:
Xsolution = mole substancji rozpuszczonej / (mole substancji rozpuszczonej + mole rozpuszczalnika)
Xsolvent = mole rozpuszczalnika / (mole substancji rozpuszczonej + mole rozpuszczalnika)
Zawsze rozważając, że:
Xrozpuszczalnik + Xrozwiązanie = 1
Ułamek molowy jest bezwymiarowy, to znaczy nie jest wyrażony w jednostki miary.
- Molalność (m). Jest to stosunek liczby moli dowolnej rozpuszczonej substancji rozpuszczonej na kilogram rozpuszczalnika. Oblicza się go w następujący sposób:
Gdzie m (X) jest molalnością X, n (X) to liczba moli X i masa (rozpuszczalnik) to masa rozpuszczalnika wyrażona w kg. Ważne jest, aby wyjaśnić, że molarność wyraża się na kg (1000g) rozpuszczalnika. Jest wyrażony w jednostkach mol/kg.