Pravé řešení: definice, atributy, složení, vlastnosti, příklady

Řešení, stejně jako proces jejich formování, mají velký význam ve světě kolem nás. Voda a vzduch jsou dva z jejich zástupců, bez nichž není život na Zemi nemožný. Většina biologických tekutin v rostlinách a zvířatech jsou také řešeními. Proces trávení potravin je neoddělitelně spojen s rozpouštění živin.

Jakákoli výroba je spojena s použitím určitých druhů řešení. Používají se v textilním, potravinářském, farmaceutickém průmyslu, kovoobrábění, těžbě nerostných surovin, výrobě plastů a vláken. To je důvod, proč je důležité pochopit, co jsou, znát jejich vlastnosti a charakteristické rysy.

Známky skutečných řešení

Roztoky se chápou tak, že znamenají vícesložkové homogenní systémy vytvořené, když je jedna složka distribuována v jiné. Jsou také nazývány disperzní systémy, které jsou v závislosti na velikosti částic, které je tvoří, rozděleny na koloidní systémy, suspenze a skutečná řešení.

V posledně uvedeném případě jsou složky ve stavu separace na molekuly, atomy nebo ionty. U takových molekulárně dispergovaných systémů jsou charakteristické následující charakteristiky:

• afinita (interakce);
• spontánní vzdělávání;
• stálost koncentrace;
• homogenita;
• stabilitu.

Jinými slovy, mohou se vytvářet, pokud existuje vzájemná součinnost mezi složkami, což vede k spontánnímu oddělení hmoty do nejmenších částic bez vynaloženého namáhání zvenčí. Výsledná řešení musí být jednofázová, tj. Mezi jednotlivými součástmi by nemělo existovat rozhraní. Poslední funkce je nejdůležitější, jelikož proces spontánního rozpouštění může probíhat pouze tehdy, pokud je pro systém energeticky příznivý. To snižuje volnou energii a systém se stává rovnováhou. Vezmeme-li v úvahu všechny tyto funkce, můžeme formulovat následující definici:

Pravým řešením je stabilní rovnovážný systém interakčních částic dvou nebo více látek, jejichž rozměry nepřesahují 10^-7. cm, to jest, jsou úměrné atomům, molekulám a iontům.

Jedna z látek je rozpouštědlo (zpravidla jde o složku, jejíž koncentrace je vyšší) a zbytek - s rozpuštěnými látkami. Pokud byly výchozí látky v různých agregátních stavech, předpokládá se, že rozpouštědlo je to, které je nezměnilo.

Druhy opravdových řešení

By agregátní stav roztoky jsou kapalné, plynné a pevné. Nejčastější kapalné systémy a jsou také rozděleny do několika typů v závislosti na počátečním stavu rozpuštěné látky:

• tuhá látka v kapalině, například cukr nebo sůl ve vodě;
• kapalina v kapalině, například kyselina sírová nebo kyselina chlorovodíková ve vodě;
• plynný v kapalině, například kyslík nebo oxid uhličitý ve vodě.

Rozpouštědlem však může být nejen voda. A povahou rozpouštědla všechny kapalné roztoky jsou rozděleny na vodné roztoky, pokud jsou látky rozpuštěny ve vodě a nevodné, pokud jsou látky rozpuštěny v etheru, ethanolu, benzenu atd.

Na elektrické vodivosti roztoky jsou rozděleny na elektrolyty a neelektrolyty. Elektrolyty jsou sloučeniny s převážně iontovou krystalickou vazbou, které se disociují v roztoku za vzniku iontů. Elektrolyty se po rozpuštění rozpouštějí do atomů nebo molekul.

Ve skutečných řešeních se objevují současně dva protichůdné procesy: rozpuštění látky a její krystalizace. V závislosti na z rovnovážné polohy v systému "rozpuštěné látky-řešení" následující typy řešení:

• nasycený, když rychlost rozpouštění určité látky je stejná jako rychlost její krystalizace, to znamená, že roztok je v rovnováze s rozpouštěcí látkou;
• pokud obsahují méně rozpuštěné látky, ve srovnání s nasycenými při stejné teplotě;
• přesycené, které obsahují přebytek rozpuštěné látky ve srovnání s nasyceným, a jeden krystal je dostatečný k zahájení aktivní krystalizace.

Jako kvantitativní charakteristika odrážející obsah konkrétní složky v roztoku, koncentraci. Roztoky s nízkým obsahem rozpuštěné látky se nazývají zředěné a vysoce koncentrované.

Způsoby vyjadřování koncentrace

Hmotnostní podíl (omega-) - hmotnost látky (m_in-wah), vztaženo na hmotnost roztoku (m_rr). V tomto případě se hmotnost roztoku považuje za součet hmotností látky a rozpouštědla (m_р-лл).

Molekální frakce (N) je počet molů rozpuštěné látky (N_in-wah), vztaženo na celkový počet molů látek tvořících roztok (Sigma-N).

Molálnost (C_m) je počet molů rozpuštěné látky (N_in-wah), vztaženo na hmotnost rozpouštědla (m_р-лл).

Molární koncentrace (C_m) je hmotnost rozpuštěné látky (m_in-wah), vztaženo na objem celého roztoku (V).

Normálnost nebo ekvivalentní koncentrace (C_Pane) je počet ekvivalentů (E) rozpuštěné látky, vztaženo na objem roztoku.

Titer (T) je hmotnost látky (m_in-wah), rozpuštěné v daném objemu roztoku.

Objemová frakce (φ) plynné látky je objem látky (V_in-wah), vztaženo na objem roztoku (V_rr).

Vlastnosti řešení

Vzhledem k této otázce často mluvíme o zředěných řešeních neelektrolytů. To je zapříčiněno zaprvé skutečností, že stupeň interakce mezi částicemi se blíží ideálním plynům. A za druhé, jejich vlastnosti jsou způsobeny propojeností všech částic a jsou úměrné obsahu složek. Tyto vlastnosti skutečných řešení se nazývají "colligative". Tlak par rozpouštědla nad roztokem je popsán Raoultovým zákonem, který uvádí, že snížení tlaku nasycených par rozpouštědla Delta-P nad roztokem je přímo úměrná molární frakci rozpuštěné látky (T._in-wah) a tlaku par přes čisté rozpouštědlo (P⁰_р-лл):

Delta-P = P^o_р-лл ∙ T_in-wah

Zvýšení bodu varu Delta-Tc a teploty mrazu Řešení Delta-Tz jsou přímo úměrná molární koncentrace rozpuštěné v nich látky C_m:

Delta-T_na = E ∙ C_m, kde E je ebulioskopická konstanta;

Delta-T_z = K ∙ C_m, kde K je kryoskopická konstanta.

Osmotický tlak pi- je vypočítán rovnicí:

pi- = P ∙ E ∙ X_in-wah / V_р-лл,

kde X_in-wah - molární podíl rozpuštěné látky, V_р-лл - objem rozpouštědla.

Význam řešení v běžném životě každé osoby je obtížné přeceňovat. Přírodní voda obsahuje rozpuštěné plyny - CO₂ a O₂, různé soli - NaCl, CaSO4, MgCO3, KCl, atd. Bez těchto nečistot v těle by však mohlo dojít k narušení metabolismu vody a soli a kardiovaskulárního systému. Dalším příkladem skutečných řešení je slitina kovů. Mohou to být mosazné nebo zlaté šperky, ale nejdůležitější je to, že po smíchání roztavených složek a ochlazení vzniklého roztoku se vytvoří jedna pevná fáze. Kovové slitiny se používají všude, od příborů až po elektroniku.