Rozpustnost je to co?

Chemie je zajímavá a poměrně složitá věda. Jeho pojmy a pojmy se setkávají v našem každodenním životě a není vždy intuitivně jasné, co to znamená a co je jejich význam. Jedním z těchto pojmů je rozpustnost. Tento termín je široce používán v teorii řešení a v každodenním životě se setkáváme s jeho aplikací, protože jsou obklopeny těmito velmi řešeními. Ale co je důležité není tolik použití tohoto konceptu, kolik fyzické jevy,

Historie

Zkoumání roztoků a rozpustnosti začíná fyzikální teorií disociace. Je to nejjednodušší pochopit, ale příliš primitivní a jen ve chvílích se shoduje s realitou. Podstata této teorie spočívá v tom, že rozpuštěná látka, která spadá do roztoku, se rozkládá na nabité částice nazývané ionty. Tyto částice určují chemické vlastnosti roztoku a některé jeho fyzikální vlastnosti, včetně vodivosti a teploty varu, tání a krystalizace.

Nicméně, složitější teorie, které považují systém ve formě roztoku, ve kterém částice na sebe vzájemně působí a tvoří tak zvané solváty - ionty obklopen dipólů. Dipól je jako celek neutrální molekula, jejíž póly jsou různě nabité. Dipol je nejčastěji molekulou rozpouštědla. Poté, co v roztoku, solut se dá do ionty a dvojpóly jsou přitahovány k opačně nabitých iontů, jeden ve vztahu k nim konec, a dalších iontů -, respektive druhý opačným nábojem s ohledem na jeho konci. Tak jsou získávány solváty - molekuly se skořápkou jiných neutrálních molekul.

Nyní promluvme trochu o podstatě teorií sami a podívejme se na ně podrobněji.

Teorie řešení

Tvorba takových částic může vysvětlit různé jevy, které nelze popsat klasickou teorií řešení. Například, tepelný reakční účinek rozpouštění. Z pozice Arrheniovy teorie je těžké říci, proč při rozpuštění jedné látky v jiné teplo může být absorbováno a uvolněno teplo. Ano, krystalová mřížka je zničena, a proto je energie buď vyčerpána a roztok je ochlazen, nebo se uvolňuje během rozpadu kvůli přebytečné energii chemické vazby. Ale vysvětlit, že je nemožné, protože zůstává nepochopitelné selhání mechanismu z pohledu klasické teorie. Pokud teorie použita chemického roztoku, je zřejmé, že tyto molekuly rozpouštědla v dutinách zaklínění mříže, zničit své vnitřní straně, jak je „oplocení“ ionty od sebe solvát pláště.

V další části budeme uvažovat o tom, co je rozpustnost a všechno související s touto zdánlivě jednoduchou a intuitivní postavou.

Koncept rozpustnosti

Je čistě intuitivní, že rozpustnost ukazuje, jak dobře se určitá látka rozpouští v daném konkrétním rozpouštědle. Nicméně víme velmi málo o povaze rozpouštění látek. Proč se například křída nerozpouští ve vodě a na stolní sůl - naopak? Je to všechno o síle vazeb uvnitř molekuly. Pokud jsou vazby silné, pak se tyto částice nemohou oddělovat na ionty, čímž zničí krystal. Proto zůstává nerozpustný.

Rozpustnost je kvantitativní charakteristika, která ukazuje, jak velká část rozpuštěné látky je ve formě solvatovaných částic. Jeho hodnota závisí na povaze rozpuštěné látky a rozpouštědla. Rozpustnost ve vodě pro různé látky je odlišná, v závislosti na vazbách mezi atomy v molekule. Látky s kovalentními vazbami mají nejnižší rozpustnost, zatímco ty s iontovými vazbami mají nejvyšší rozpustnost.

Není však vždy možné pochopit, která rozpustnost je velká a která je malá. Proto v následující části probereme, jaká je rozpustnost různých látek ve vodě.

Srovnání

V přírodě je mnoho kapalných rozpouštědel. Existuje ještě více alternativních látek, které mohou trvat, když jsou splněny určité podmínky, například určitý agregovaný stav. Je zřejmé, že pokud shromáždíme údaje o vzájemné rozpustnosti páru "rozpuštěné látky a rozpouštědla", nebude na věčnost dost, protože kombinace produkují obrovské množství. Proto se stalo, že na naší planetě je univerzálním rozpouštědlem a standardem voda. Udělali to proto, že je to nejběžnější na Zemi.

Tak byla sestavena tabulka rozpustnosti ve vodě pro mnoho stovek a tisíců látek. Všichni jsme to viděli, ale v kratší a srozumitelnější verzi. V buňkách tabulky jsou zapsané písmena označující rozpustnou látku, nerozpustné nebo slabě rozpustné. Existuje však více specializovaných tabulek pro ty, kteří se chovají vážně. Zde je uvedena přesná číselná hodnota rozpustnosti v gramech na litr roztoku.

Nyní se zaměříme na teorii takové koncepce jako rozpustnost.

Chemie rozpustnosti

Protože dochází k samotnému procesu rozpouštění, již jsme analyzovali v předchozích částech. Ale jak například napsat to vše ve formě reakce? Zde není všechno tak jednoduché. Například když se kyselina rozpustí, vodíkový iont reaguje s vodou za vzniku hydroxonového iontu H₃O⁺. Pro HCl tedy bude vypadat reakční rovnice takto:

HCl + H₂O= H₃O⁺ + Cl^-

Rozpustnost solí, v závislosti na jejich struktuře, je rovněž určována jejich chemickou reakcí. Vzhled posledně uvedeného závisí na struktuře soli a vazbách uvnitř molekul.

Byli jsme na to, jak rozpustnost solí psát graficky ve vodě. Nyní je čas pro praktickou aplikaci.

Aplikace

Pokud chcete tyto případy uvést, je-li to nutné, nebude mít dostatek času. Nepřímo je možné jej použít k výpočtu dalších veličin, které jsou velmi důležité pro studium jakéhokoli řešení. Bez ní bychom nevěděli, že přesná koncentrace látky, její aktivita, nemohla posoudit, zda léčivo léčí člověka nebo zabije (ve skutečnosti ve velkém množství i voda je nebezpečná pro život).

Kromě chemického průmyslu a vědeckých poznatků je pochopení podstaty rozpustnosti také nezbytné v každodenním životě. Koneckonců, někdy je třeba připravit, například, přesycené řešení látky. Například je nezbytné získat krystaly soli pro domácí úkoly dítěte. Pokud známe rozpustnost soli ve vodě, můžeme snadno určit, kolik potřebuje usnout v nádobě, aby se začalo srážet a vytvářet krystaly z nadbytku.

Než skončíme s naší krátkou exkurzí do chemie, promluvme si o několika koncepcích, které sousedí s rozpustností.

Co jiného je zajímavé?

Podle našeho názoru, pokud jste dosáhli této části, jste pravděpodobně již pochopili, že rozpustnost není jen podivná chemická množství. Je to základ pro další množství. A mezi nimi: koncentrace, aktivita, disociační konstanta, pH. A tohle není úplný seznam. Musíte slyšet alespoň jedno z těchto slov. Bez této znalosti povahy řešení, jejichž studium začalo s rozpustností, si už nedokážeme představit moderní chemii a fyziku. Co znamená fyzie? Někdy se fyzici také zabývají řešeními, měří svou vodivost a používají své další vlastnosti pro své potřeby.

Závěr

V tomto článku jsme se seznámili s takovou chemickou koncepcí, jako je rozpustnost. Pravděpodobně to byla poměrně užitečná informace, protože většina z nás si stěží představovala hlubokou podstatu teorie řešení, aniž by chtěla podrobit ponaučení do studia. V každém případě je velmi užitečné trénovat svůj mozek a učit se něco nového. Koneckonců, člověk musí "studovat, učit a studovat znovu".