Hi ha moltes substàncies químicament pures a la natura? Què és l'aigua de mar, la llet, el filferro d'acer: substàncies individuals o consten de diversos components? Al nostre article, ens familiaritzarem amb les propietats de les solucions: els sistemes fisicoquímics més comuns que tenen una composició variable. Poden contenir diversos components. Per tant, la llet és una solució orgànica que conté aigua, gotes de greix, molècules de proteïnes i sals minerals. Què és una solució i com es pot obtenir? Respondrem aquesta i altres preguntes al nostre article.
Ús de solucions i el seu paper a la natura
El metabolisme en biogeocenosi es realitza en forma d'interacció de compostos dissolts en aigua. Per exemple, l'absorció de la solució del sòl per les arrels de les plantes, l'acumulació de midó com a resultat de la fotosíntesi a les plantes, els processos digestius d'animals i humans, tots ells són reaccions que es produeixen en solucions químiques. És impossible imaginar indústries modernes: indústria espacial i aeronàutica, indústria militar, energia nuclearsense l'ús d'aliatges: solucions sòlides amb característiques tècniques úniques. Diversos gasos també poden formar mescles, que podem anomenar solucions. Per exemple, l'aire és un sistema físic i químic que conté components com ara nitrogen, oxigen, diòxid de carboni, etc.
Quina és una solució?
En barrejar àcid sulfat i aigua, obtenim la seva solució aquosa. Considereu en què consisteix. Trobarem el dissolvent - aigua, el solut - àcid sulfúric i els productes de la seva interacció. Aquests inclouen cations d'hidrogen, ions hidrosulfat i sulfat. La composició del sistema físico-químic, format per un dissolvent i components, dependrà no només de quina substància sigui el dissolvent.
El dissolvent més comú i important és l'aigua. La naturalesa dels components dissolts també és de gran importància. Es poden dividir aproximadament en tres grups. Es tracta de compostos pràcticament insolubles, poc solubles i altament solubles. L'últim grup és el més important. Inclou la majoria de sals, àcids, àlcalis, alcohols i monosacàrids. Els compostos poc solubles també són força comuns a la natura. Aquests són guix, nitrogen, metà, oxigen. Pràcticament insolubles en aigua seran metalls, gasos nobles: argó, heli, etc., querosè, olis.
Com quantificar la solubilitat d'un compost
La concentració d'una solució saturada és el valor més important que mostra la solubilitat d'una substància. Ellaexpressat com un valor numèricament igual a la massa del compost en 100 g de solució. Per exemple, un producte mèdic desinfectant: alcohol salicílic es ven a les farmàcies en forma d'una solució d'alcohol a l'1%. Això vol dir que 100 g de la solució contenen 1 gram de substància activa. Quina és la massa més gran de clorur de sodi que es pot dissoldre en 100 g de dissolvent a una temperatura determinada? Podeu trobar la resposta a aquesta pregunta mitjançant una taula especial de corbes de solubilitat per a compostos sòlids. Així, a una temperatura de 10 ⁰С, es poden dissoldre 38 g de sal de taula en 100 g d'aigua, a 80 ⁰С - 40 g de la substància. Com fer que una solució es dilueixi? Cal afegir-hi una certa quantitat d'aigua. És possible augmentar la concentració del sistema fisicoquímic evaporant la solució o afegint-hi una certa porció del compost dissolt.
Tipus de solucions
A una determinada temperatura, el sistema pot estar en equilibri amb el compost dissolt en forma del seu precipitat. En aquest cas, es parla d'una solució saturada. Com fer una solució saturada? Per fer-ho, consulteu la taula de solubilitat dels sòlids. Per exemple, la sal de taula amb un pes de 31 g s'introdueix a l'aigua a una temperatura de 20 ºС i pressió normal, després s'agitar bé. Amb un escalfament addicional i la introducció d'una porció addicional de sal, el seu excés garanteix la formació d'una solució sobresaturada. El refredament del sistema donarà lloc al procés de precipitació de cristalls de clorur sòdic. Les solucions diluïdes s'anomenaran solucions en què la concentració de compostos en comparació amb el volum del dissolvent seràprou petit. Per exemple, la solució salina, que forma part del plasma sanguini i s'utilitza en medicina després de sotmetre's a intervencions quirúrgiques, és una solució de clorur de sodi al 0,9%.
Mecanisme de dissolució de la substància
Un cop plantejat la qüestió de què és una solució, determinem quins processos hi ha a la base. Al cor del fenomen de la dissolució de substàncies, veiem la interacció de transformacions tant físiques com químiques. El paper principal en ells el juga el fenomen de la destrucció d'enllaços químics: polars covalents o iònics, en les molècules del compost dissolt. L'aspecte físic de la ruptura d'enllaços s'expressa en l'absorció d'energia. També hi ha una interacció de partícules de dissolvent amb molècules de solut, anomenada solvació, en el cas de les solucions aquoses - hidratació. Va acompanyat no només de l'aparició de nous enllaços, sinó també de l'alliberament d'energia.
Al nostre article, vam examinar la qüestió de què és una solució i també vam descobrir el mecanisme per a la formació de solucions i la seva importància.
