Řešení

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 6. srpna 2020; kontroly vyžadují 9 úprav .

Roztok  je homogenní ( homogenní ) systém, který zahrnuje molekuly (atomy, ionty) dvou nebo více typů a podíl částic každého typu se může plynule měnit v určitých mezích.

Roztok se liší od mechanické směsi v homogenitě a od chemické sloučeniny  - ve variabilitě svého složení.

Rozpouštědlo  je složka, jejíž stav agregace se při tvorbě roztoku nemění a při stejném stavu agregace složek je přebytek.

V závislosti na stavu agregace může být roztok plynný (stejně jako směs plynů), kapalný nebo pevný . Obvykle, když mluvíme o roztoku, mají na mysli kapalný roztok.

Vznik určitého typu roztoku je dán intenzitou intermolekulární, meziatomové , interiontové nebo jiného typu interakce, to znamená stejnými silami, které určují výskyt určitého stavu agregace . Rozdíly: vznik roztoku závisí na povaze a intenzitě interakce částic různých látek [1] .

Roztoky jsou ve srovnání s jednotlivými látkami strukturálně složitější [1] .

Existují také molekulární roztoky (neelektrolyty) a roztoky elektrolytů .

Podle obsahu procentuální koncentrace se rozlišují zředěné (s malým obsahem) a koncentrované roztoky (s vysokým obsahem rozpuštěné látky). Jedná se o jeden z hlavních typů roztoků z hlediska obsahu koncentrované látky.

Chemické vzájemné ovlivňování rozpuštěné látky s rozpouštědlem vede v některých případech k disociaci . Částice (jak ionty vzniklé jako výsledek disociace, tak nedisociované molekuly) často interagují s rozpouštědlem za vzniku struktur, které se nazývají solváty (hydráty v případě vodných roztoků). Tento proces se nazývá solvace (hydratace). Hydratovou teorii roztoků navrhl ruský vědec D. I. Mendělejev .

Pevné, kapalné, plynné roztoky

Nejčastěji se roztokem rozumí kapalná látka , například roztok soli nebo alkoholu ve vodě (nebo i roztok zlata ve rtuti  - amalgám ).

Existují také roztoky plynů v kapalinách, plyny v plynech a kapaliny v kapalinách, v druhém případě je voda považována za rozpouštědlo, nebo složka, které je více.

V chemické praxi jsou roztoky obvykle chápány jako homogenní systémy, rozpouštědlo může být kapalné ( vodný roztok ), pevné ( pevný roztok ), plynné. Heterogenita je však často povolena  - viz " Zoli ".

Pravé a koloidní roztoky

Koloidní a pravé / molekulární roztoky ( koloidní systémy jsou studovány koloidní chemií ) se liší především velikostí částic.

Ve skutečných roztocích je velikost částic menší než 1 nm, částice v takových roztocích nelze detekovat optickými metodami; zatímco v koloidních roztocích je velikost částic 1 nm - 100 nm [2] , částice v takových roztocích lze detekovat pomocí ultramikroskopu (viz Tyndallův jev ).

Rozpuštění

Rozpouštění je fyzikální a chemický proces, při kterém dochází k interakci mezi částicemi , které tvoří roztok. Vzniká v důsledku interakce atomů ( molekul ) rozpouštědla a rozpuštěné látky a je doprovázena zvýšením entropie při rozpouštění pevných látek a jejím poklesem při rozpouštění plynů. Když se rozpustí , hranice rozhraní zmizí, zatímco mnohé z fyzikálních vlastností roztoku (například hustota, viskozita, někdy barva a další) se změní.

V případě chemické interakce mezi rozpouštědlem a rozpuštěnou látkou se také velmi mění chemické vlastnosti - například když se plynný chlorovodík  rozpustí ve vodě, vzniká kapalná kyselina chlorovodíková .

Při rozpouštění krystalických látek, jejichž rozpustnost roste se zvyšující se teplotou, se roztok ochlazuje, protože roztok má větší vnitřní energii než krystalická látka a rozpouštědlo brané samostatně. Například vroucí voda, ve které je rozpuštěn cukr, se silně ochladí [3] .

Fáze rozpouštění krystalických látek ve vodě

  1. Zničení krystalové mřížky (fyzická stránka procesu). Vyskytuje se při absorpci tepla, tj. ΔH 1 >0 ;
  2. Interakce částic látek s molekulami vody (chemická stránka procesu). Nastává s uvolňováním tepla, to znamená ΔH 2 <0;
  3. Celkový tepelný účinek : ΔН = ΔН 1 + ΔН 2 .

Roztoky elektrolytů a neelektrolytů

Elektrolyty  jsou látky, které vedou elektrický proud v tavenině nebo vodných roztocích. V tavenině nebo vodných roztocích disociují na ionty.

Neelektrolyty jsou látky, jejichž vodné roztoky a taveniny nevedou elektrický proud, protože jejich molekuly se nedisociují na ionty. Elektrolyty při rozpuštění ve vhodných rozpouštědlech ( voda , jiná polární rozpouštědla ) disociují na ionty . Silná fyzikálně-chemická interakce při rozpouštění vede k silné změně vlastností roztoku (chemická teorie roztoků).

Látky, které se za stejných podmínek nerozloží na ionty a nevedou elektrický proud, se nazývají neelektrolyty.

Mezi elektrolyty patří kyseliny, zásady a téměř všechny soli, mezi neelektrolyty patří většina organických sloučenin a také látky, v jejichž molekulách jsou pouze kovalentní nepolární nebo nízkopolární vazby.

Polymerní roztoky

Roztoky látek HMS s vysokou molekulovou hmotností  — proteiny , sacharidy a další — mají současně mnoho vlastností pravých a koloidních roztoků.

Koncentrace roztoků

V závislosti na účelu se k popisu koncentrace roztoků používají různé fyzikální veličiny .

Způsoby vyjádření složení roztoků

Složení roztoku je kvantitativně charakterizováno mnoha ukazateli. Zde jsou některé z nejdůležitějších:

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 N. S. Achmetov "Obecná a anorganická chemie" Sekce III, Agregátní stav. Solutions) Archivováno 1. února 2010 na Wayback Machine
  2. ↑ Sols // Chemická encyklopedie  : v 5 svazcích / Ch. vyd. I. L. Knunyants . - M .: Sovětská encyklopedie , 1990. - T. 2: Duff - Medi. — 671 s. — 100 000 výtisků.  — ISBN 5-85270-035-5 .
  3. ↑ §275. Chladicí směsi // Základní učebnice fyziky: Učebnice. Ve 3 svazcích / Ed. G. S. Landsberg . - 13. vyd. - M. : FIZMATLIT, 2003. - T. 1. Mechanika. Teplo. Molekulární fyzika. - S. 512-513.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie