Pure stoffen komen bijna nooit voor in de natuur. In principe worden ze gepresenteerd in de vorm van mengsels die homogene of heterogene systemen kunnen vormen.
Kenmerken van echte oplossingen
Echte oplossingen zijn een soort gedispergeerde systemen die een grotere sterkte hebben tussen het dispersiemedium en de gedispergeerde fase.
Kristalen van verschillende groottes kunnen worden verkregen uit elke chemische stof. In ieder geval zullen ze dezelfde interne structuur hebben: ionisch of moleculair kristalrooster.
Oplossen
Tijdens het oplossen van korrels natriumchloride en suiker in water, wordt een ionische en moleculaire oplossing gevormd. Afhankelijk van de mate van fragmentatie kan de stof de vorm hebben:
- zichtbare macroscopische deeltjes groter dan 0,2 mm;
- microscopische deeltjes kleiner dan 0,2 mm kunnen alleen met een microscoop worden vastgelegd.
True en colloïdale oplossingen verschillen in de grootte van de deeltjes van de opgeloste stof. Kristallen die onzichtbaar zijn onder een microscoop worden colloïdale deeltjes genoemd en de resulterende toestand wordt een colloïdale oplossing genoemd.
Oplossingsfase
In veel gevallen zijn echte oplossingen geplette (gedispergeerde) systemen van een homogeen type. Ze bevatten een continue continue fase - een dispersiemedium, en gebroken deeltjes van een bepaalde vorm en grootte (gedispergeerde fase). Hoe verschillen colloïdale oplossingen van echte systemen?
Het belangrijkste verschil is de deeltjesgrootte. Colloïdaal-gedispergeerde systemen worden als heterogeen beschouwd, omdat het onmogelijk is om de fasegrens in een lichtmicroscoop te detecteren.
Echte oplossingen - dit is de optie wanneer in de omgeving een stof wordt gepresenteerd in de vorm van ionen of moleculen. Ze verwijzen naar eenfasige homogene oplossingen.
Wederzijds oplossen van het dispersiemedium en de gedispergeerde stof wordt beschouwd als een voorwaarde voor de vorming van dispersiesystemen. Natriumchloride en sucrose zijn bijvoorbeeld onoplosbaar in benzeen en kerosine, dus er zullen zich geen colloïdale oplossingen vormen in een dergelijk oplosmiddel.
Classificatie van verspreide systemen
Hoe zijn verspreide systemen verdeeld? Echte oplossingen, colloïdale systemen verschillen op verschillende manieren.
Er is een verdeling van gedispergeerde systemen volgens de aggregatietoestand van het medium en de gedispergeerde fase, de vorming of afwezigheid van interactie daartussen.
Kenmerken
Er zijn bepaalde kwantitatieve kenmerken van de dispersiteit van een stof. Allereerst wordt de mate van verspreiding onderscheiden. Deze waarde is het omgekeerde van de deeltjesgrootte. Zij iskarakteriseert het aantal deeltjes dat op een afstand van één centimeter op een rij kan worden geplaatst.
In het geval dat alle deeltjes dezelfde grootte hebben, wordt een monodispers systeem gevormd. Met ongelijke deeltjes van de gedispergeerde fase wordt een polydispers systeem gevormd.
Met een toename van de dispersie van een stof, nemen de processen die plaatsvinden in het grensvlakoppervlak daarin toe. Het specifieke oppervlak van de gedispergeerde fase neemt bijvoorbeeld toe, het fysisch-chemische effect van het medium op het grensvlak tussen twee fasen neemt toe.
Varianten van dispergeersystemen
Afhankelijk van de fase waarin de opgeloste stof zich bevindt, worden verschillende varianten van verspreide systemen onderscheiden.
Aerosolen zijn gedispergeerde systemen waarin het gedispergeerde medium in gasvorm wordt gepresenteerd. Mist is een aerosol met een vloeibare gedispergeerde fase. Rook en stof worden gegenereerd door de vaste gedispergeerde fase.
Schuim is een dispersie in een vloeistof van een gasvormige stof. Vloeistoffen in schuim degenereren tot films die gasbellen scheiden.
Emulsies zijn gedispergeerde systemen, waarbij de ene vloeistof over het volume van de andere wordt verdeeld zonder erin op te lossen.
Suspensies of suspensies zijn systemen met een lage dispersie waarin vaste deeltjes zich in een vloeistof bevinden. Colloïdale oplossingen of sols in een waterig dispersiesysteem worden hydrosolen genoemd.
Afhankelijk van de aanwezigheid (afwezigheid) tussen de deeltjes van de gedispergeerde fase, worden vrij gedispergeerde of coherent gedispergeerde systemen onderscheiden. Naar de eerste groepomvatten lyosolen, aerosolen, emulsies, suspensies. In dergelijke systemen zijn er geen contacten tussen de deeltjes en de gedispergeerde fase. Ze bewegen vrij in oplossing onder invloed van de zwaartekracht.
Samenhangende-disperse systemen ontstaan bij contact van deeltjes met een gedispergeerde fase, waardoor structuren in de vorm van een rooster of een raamwerk worden gevormd. Dergelijke colloïdale systemen worden gels genoemd.
Het proces van gelering (gelatinisatie) is de transformatie van een sol in een gel, gebaseerd op een afname van de stabiliteit van de oorspronkelijke sol. Voorbeelden van gebonden dispersiesystemen zijn suspensies, emulsies, poeders, schuimen. Ze omvatten ook de bodem die is gevormd in het proces van interactie van organische (humus)stoffen en bodemmineralen.
Capillair-gedispergeerde systemen onderscheiden zich door een continue massa materie die haarvaten en poriën binnendringt. Ze worden beschouwd als stoffen, verschillende membranen, hout, karton, papier.
Echte oplossingen zijn homogene systemen die uit twee componenten bestaan. Ze kunnen voorkomen in oplosmiddelen met verschillende aggregatietoestanden. Een oplosmiddel is een stof die in overmaat wordt ingenomen. Een onderdeel dat in onvoldoende hoeveelheid wordt ingenomen, wordt als een opgeloste stof beschouwd.
Kenmerken van oplossingen
Harde legeringen zijn ook oplossingen waarin verschillende metalen als gedispergeerd medium en component fungeren. Vanuit praktisch oogpunt zijn dergelijke vloeibare mengsels van bijzonder belang, waarbij de vloeistof als oplosmiddel fungeert.
Van tal van anorganischeoplosmiddelen van bijzonder belang is water. Bijna altijd wordt een echte oplossing gevormd wanneer deeltjes van een opgeloste stof worden gemengd met water.
Onder organische verbindingen zijn de volgende stoffen uitstekende oplosmiddelen: ethanol, methanol, benzeen, tetrachloorkoolstof, aceton. Door de chaotische beweging van de moleculen of ionen van de opgeloste component gaan ze gedeeltelijk over in de oplossing en vormen zo een nieuw homogeen systeem.
Stoffen verschillen in hun vermogen om oplossingen te vormen. Sommige kunnen in onbeperkte hoeveelheden met elkaar worden gemengd. Een voorbeeld is het oplossen van zoutkristallen in water.
De essentie van het oplossingsproces vanuit het oogpunt van de moleculair-kinetische theorie is dat na de introductie van natriumchloridekristallen in het oplosmiddel, het dissocieert in natriumkationen en chlooranionen. Geladen deeltjes oscilleren, botsingen met de deeltjes van het oplosmiddel zelf leiden tot de overgang van ionen naar het oplosmiddel (binding). Geleidelijk worden andere deeltjes met het proces verbonden, de oppervlaktelaag wordt vernietigd, het zoutkristal lost op in water. Diffusie maakt de verdeling van deeltjes van een stof door het volume van het oplosmiddel mogelijk.
Soorten echte oplossingen
Echte oplossing is een systeem dat is onderverdeeld in verschillende typen. Er is een indeling van dergelijke systemen in waterig en niet-waterig, afhankelijk van het type oplosmiddel. Ze worden ook ingedeeld volgens de opgeloste variant in alkaliën, zuren, zouten.
Etenverschillende soorten echte oplossingen met betrekking tot elektrische stroom: niet-elektrolyten, elektrolyten. Afhankelijk van de concentratie van de opgeloste stof, kunnen ze worden verdund of geconcentreerd.
Echte oplossingen van laagmoleculaire stoffen vanuit thermodynamisch oogpunt zijn verdeeld in reëel en ideaal.
Dergelijke oplossingen kunnen ion-gedispergeerd zijn, evenals moleculair-gedispergeerde systemen.
Verzadiging van oplossingen
Afhankelijk van het aantal deeltjes dat in oplossing gaat, zijn er oververzadigde, onverzadigde, verzadigde oplossingen. Een oplossing is een vloeibaar of vast homogeen systeem, dat uit meerdere componenten bestaat. In elk dergelijk systeem is noodzakelijkerwijs een oplosmiddel aanwezig, evenals een opgeloste stof. Wanneer sommige stoffen worden opgelost, komt er warmte vrij.
Een dergelijk proces bevestigt de theorie van oplossingen, volgens welke ontbinding wordt beschouwd als een fysisch en chemisch proces. Er is een verdeling van het oplosbaarheidsproces in drie groepen. De eerste zijn die stoffen die in een hoeveelheid van 10 g kunnen oplossen in 100 g oplosmiddel, ze worden zeer oplosbaar genoemd.
Stoffen worden als slecht oplosbaar beschouwd als minder dan 10 g oplost in 100 g van het bestanddeel, de rest wordt onoplosbaar genoemd.
Conclusie
Systemen die bestaan uit deeltjes van verschillende aggregatietoestanden, deeltjesgroottes, zijn noodzakelijk voor het normale menselijk leven. True, colloïdale oplossingen, hierboven besproken, worden gebruikt omproductie van medicijnen, voedselproductie. Als u de concentratie van een opgeloste stof kent, kunt u zelfstandig de benodigde oplossing bereiden, bijvoorbeeld ethylalcohol of azijnzuur, voor verschillende doeleinden in het dagelijks leven. Afhankelijk van de aggregatietoestand van de opgeloste stof en het oplosmiddel, hebben de resulterende systemen bepaalde fysische en chemische eigenschappen.
