ХІМІЧНІ РОЗЧИНИ: ВИДИ, ПРЕПАРАТ ТА ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025

Ці хімічні розчини відомі як однорідні суміші в хімії. Вони являють собою стійкі суміші двох або більше речовин, в яких одна речовина (звана розчинною речовиною) розчиняється в іншій (називається розчинником). Розчини приймають фазу розчинника у суміші та можуть існувати у твердій, рідкій та газоподібній фазах.

У природі існує два типи сумішей: гетерогенні суміші та однорідні суміші. Гетерогенні суміші - це ті, у яких відсутня рівномірність у їхньому складі, а пропорції їх компонентів змінюються залежно від їх зразків.

З іншого боку, однорідні суміші (хімічні розчини) - це суміші твердих тіл, рідин або газів - крім можливих об'єднань між компонентами, що знаходяться в різних фазах -, які мають їх компоненти розділені в рівних пропорціях через їх вміст.

Системи змішування, як правило, домагаються однорідності, наприклад, коли барвник додається у воду. Ця суміш починає неоднорідну, але час спричинить дифундію першої сполуки через рідину, внаслідок чого ця система перетвориться в однорідну суміш.

Розчини та їх компоненти бачать у повсякденних ситуаціях та на рівнях, починаючи від промислового та лабораторного. Вони є об’єктами вивчення через наявні в них характеристики та через сили та атракції, що виникають між ними.

Типи

Існує кілька способів класифікації рішень через їх багаторазові характеристики та можливі фізичні стани; Ось чому ви повинні знати, на чому базуються відмінності між типами рішень, перш ніж розділяти їх на категорії.

Один із способів розділити типи розчину - за рівнем концентрації, який він має, також називається насиченістю розчину.

Розчини мають якість, яку називають розчинністю, яка є максимальною кількістю розчинника, який може бути розчинений у заданій кількості розчинника.

Існує класифікація розчинів за концентрацією, яка ділить їх на емпіричні розчини та титруючі розчини.

Емпіричні рішення

Ця класифікація, в якій розчини також називаються якісними розчинами, не враховує конкретну кількість розчинених речовин та розчинників всередині розчину, а їх частку. Для цього розчини поділяють на розведені, концентровані, ненасичені, насичені та перенасичені.

- Розведені розчини - це ті, у яких кількість розчинної речовини в суміші знаходиться на мінімальному рівні порівняно із загальним об'ємом суміші.

- Ненасичені розчини - це ті, які не досягають максимально можливої ​​кількості розчиненого речовини для температури та тиску, при яких вони знаходяться.

- Концентровані розчини мають значну кількість розчиненого речовини за обсягом, який утворився.

- насичені розчини - це ті, які мають найбільшу можливу кількість розчиненого речовини за заданої температури та тиску; в цих розчинах розчинний розчинник і розчинник мають стан рівноваги.

- Перенасичені розчини - це насичені розчини, які нагрівали для підвищення розчинності та розчинення більшої кількості розчинних речовин; Потім утворюється "стабільний" розчин із надлишком розчиненого речовини. Ця стабільність виникає лише до тих пір, коли температура знову не знизиться або тиск різко зміниться, ситуація, в якій розчинний розчин буде осаджуватися в надлишку.

Цінні рішення

Титрувані розчини - це ті, в яких вимірюють числову кількість розчинених речовин та розчинника, дотримуючись відсоткових, молярних, молярних та нормально титруваних розчинів, кожен з їх рядом вимірювальних одиниць.

- Значення відсотків говорять про частку у відсотках грам або мілілітрів розчиненого речовини в ста грамах або мілілітрах загального розчину.

- Молярні концентрації (або молярність) виражають кількість молей розчиненого речовини на літр розчину.

- Молалітність, мало використовувана в сучасній хімії, - це одиниця, яка виражає кількість молей розчиненого речовини, поділене на загальну масу розчинника в кілограмах.

- Нормальність - це міра, яка виражає кількість еквівалентів розчинних речовин між загальним об'ємом розчину в літрах, де еквіваленти можуть представляти іони Н ⁺ для кислот або ОН ^- для основ.

За станом її агрегації

Розчини можна також класифікувати за станом, у якому вони знаходяться, і це в основному залежатиме від фази, в якій знаходиться розчинник (компонент присутній у найбільшій кількості в суміші).

- газоподібні розчини є рідкісними за своєю природою, класифікуються в літературі як газові суміші, а не як розчини; вони відбуваються в конкретних умовах і при незначній взаємодії між їх молекулами, як у випадку повітря.

- Рідини мають широкий спектр у світі розчинів і являють собою більшість цих однорідних сумішей. Рідини можуть легко розчиняти гази, тверді речовини та інші рідини, і вони знаходяться у будь-яких повсякденних ситуаціях, природним та синтетичним шляхом.

Існують також рідкі суміші, які часто плутають з розчинами, такими як емульсії, колоїди та суспензії, які є більш неоднорідними, ніж гомогенні.

- Гази в рідині спостерігаються в основному в таких ситуаціях, як кисень у воді та вуглекислий газ у газованих напоях.

- Рідко-рідкі розчини можуть бути представлені у вигляді полярних компонентів, які вільно розчиняються у воді (наприклад, етанолу, оцтової кислоти та ацетону), або коли неполярна рідина розчиняється в іншій із схожими характеристиками.

- Нарешті, тверді речовини мають широкий діапазон розчинності у рідинах, таких як солі у воді та воски у вуглеводнях. Тверді розчини утворюються з твердофазного розчинника і можуть розглядатися як засіб розчинення газів, рідин та інших твердих речовин.

Гази можуть зберігатися в твердих речовинах, таких як водень у гідриді магнію; рідини в твердому тілі можна знайти як вода в цукрі (вологі тверді речовини) або як ртуть у золоті (амальгама); і тверді тверді розчини представлені у вигляді сплавів і композитних твердих речовин, таких як полімери з добавками.

Підготовка

Перше, що потрібно знати при підготовці розчину, - це тип розчину, який повинен бути сформульований; тобто ви повинні знати, чи збираєтесь ви робити розведення або готувати розчин із суміші двох і більше речовин.

Інша річ, яку слід знати, - які відомі значення концентрації та об’єму чи маси, залежно від стану агрегації розчиненого речовини.

Готувати стандартні рішення

Перш ніж розпочати будь-яку підготовку, переконайтесь, що вимірювальні прилади (баланс, циліндри, піпетки, бюретки тощо) відкалібровані.

Далі вимірюють кількість розчиненої речовини в масі чи об'ємі, обережно, щоб не пролити і не витратити будь-яку кількість, оскільки це вплине на кінцеву концентрацію розчину. Це потрібно ввести в колбу, яку слід використовувати, готуючись до наступного етапу.

Згодом до цього розчиненого речовини додають розчинник, який буде використовуватися, переконуючись, що вміст колби досягає тієї ж ємності.

Цю колбу закривають пробкою і струшують, переконуючи її, щоб забезпечити ефективне перемішування та розчинення. Таким чином виходить розчин, який можна використовувати в майбутніх експериментах.

Готувати розведення відомої концентрації

Для розведення розчину та зниження його концентрації додають більше розчинника в процесі, який називається розведенням.

Через рівняння M ₁ V ₁ = M ₂ V ₂ , де M символізує молярну концентрацію, а V загальний об'єм (до і після розведення), нову концентрацію можна обчислити після розведення концентрації або необхідного об'єму для досягнення бажаної концентрації.

Готуючи розводи, основний розчин завжди приймають до нової колби з більшим розміром і до неї додають розчинник, щоб забезпечити досягнення вимірювальної лінії, щоб гарантувати бажаний об'єм.

Якщо процес екзотермічний і, отже, становить небезпеку для безпеки, то краще перевернути процес і додати концентрований розчин до розчинника, щоб уникнути бризок.

Приклади

Як було сказано вище, розчини надходять у різних агрегаційних станах, залежно від стану, в якому знаходяться їх розчинний розчинник та розчинник. Приклади цих сумішей наведені нижче:

- Гексан у парафіновому воску є прикладом рідко-твердого розчину.

- Водень у паладі - це твердий газ.

- Етанол у воді - рідкий рідкий розчин.

- Сіль звичайна у воді - це твердий-рідкий розчин.

- Сталь, складена з атомів вуглецю в кристалічній матриці атомів заліза, є прикладом твердого твердого розчину.

- Газована вода - це рідинний газ.

Список літератури

1. Вікіпедія. (sf). Рішення. Отримано з en.wikipedia.org
2. TutorVista. (sf). Типи рішень. Отримано з chemistry.tutorvista.com
3. cK-12. (sf). Рідко-рідкий розчин. Отримано з ck12.org
4. Факультет, США (sf). Приготування розчину Отримано з факультету.sites.uci.edu
5. LibreTexts. (sf). Підготовка рішень. Отримано з chem.libretexts.org