Concepte de bază ale soluțiilor

În laborator, de cele mai multe ori trebuie să pregătim soluții de substanțe solide, astfel încât să ne ocupăm mai mult de ele.

Dacă luați aceeași cantitate de apă și să încerce să le dizolve în diferite săruri, cum ar fi sulfat de bariu, alaun și clorură de calciu, apoi a lovit imediat că sulfatul de bariu nu a intrat în soluție *, alaun se dizolvă mai bine și clorură de calciu este foarte bun. În plus, puteți observa că, după adăugarea unei anumite cantități de sare în apă, nu se mai dizolvă, indiferent cât de agitat este.







Astfel, cantitatea de solid care poate fi dizolvată într-o cantitate dată de apă are o limită care depinde de proprietățile substanțelor luate și de condițiile în care are loc dizolvarea. Când se atinge această limită, se obține o soluție saturată. Concentrația unei soluții saturate se numește solubilitate.

În consecință, saturația soluției cu o anumită substanță depinde de solubilitatea acesteia într-un solvent dat în condițiile date. Astfel, nu este deloc necesar ca concentrația soluției saturate să fie ridicată. De exemplu, solubilitatea sulfatului de calciu (CaS04) este de 0,77 g / l la temperatura camerei. Cu acest conținut de sare, soluția va fi deja saturată.

* Un studiu exact arată că sulfatul de bariu se dizolvă în apă, dar într-o mică măsură,

În multe cazuri, solubilitatea solidului poate fi crescută dacă soluția este încălzită. Cu toate acestea, unele săruri nu respectă această regulă. Solubilitatea lor fie scade odată cu creșterea temperaturii, fie crește doar până la o anumită temperatură, deasupra căreia solubilitatea scade. Dacă dizolvarea carbonat de sodiu, cantitatea de ea (.. Convertit la sarea anhidră, adică pe Na2CO3), 100 g de apă în soluții saturate la temperaturi diferite, este următoarea:

În consecință, cea mai mare cantitate de carbonat de sodiu anhidru poate fi dizolvată numai la 35,2 ° C

Dacă luăm carbonat de litiu, atunci solubilitatea acestuia scade odată cu creșterea temperaturii. De exemplu, la 100 ° C este aproape jumătate la fel de solubil ca la 20 ° C. Dependența solubilității la temperatură urmează principiul Le Chatelier. Dacă o substanță solubilă absoarbe căldura în timpul dizolvării, cum se întâmplă în majoritatea cazurilor, solubilitatea crește cu creșterea temperaturii. Dacă dizolvarea este însoțită de eliberarea căldurii, atunci solubilitatea scade cu căldură.

Fiecare temperatură corespunde unei anumite solubilități a substanței. Dacă soluția de substanță a cărei solubilitate crește cu temperatură saturată rece, substanța dizolvată precipită într-o cantitate astfel încât soluția rămâne saturată la temperatura la care ou răcită. Cu toate acestea, în unele cazuri, cu răcire lentă, substanța dizolvată nu este eliberată. Apoi spun că soluția este suprasaturată. Dar aceasta este o stare foarte instabilă a soluției; este suficient ca niște cristal sau praf să intre în soluție, astfel încât să precipite excesul de sare.

Densitatea soluției diferă de densitatea solventului. Soluția se fierbe la o temperatură mai mare decât solventul. Ultima proprietate este folosită prin aplicarea de băi de sare. Punctul de îngheț al soluției este, dimpotrivă, mai mic decât cel al solventului.







* Dacă vaporii saturați deasupra soluției nu conțin o altă substanță decât solventul.

Rata de dizolvare a unui solid depinde de dimensiunea particulelor sale. Cu cât piesele sunt mai mari, cu atât lentul este dizolvarea; dimpotrivă, cu cât particulele individuale ale unui solid sunt mai mici, cu atât mai repede trece într-o soluție. Prin urmare, înainte de dizolvarea solidului, acesta trebuie întotdeauna să fie măcinat într-un mortar și să cântărească numai substanța solului pentru dizolvare. Acest lucru nu se aplică substanțelor higroscopice, deoarece acestea din urmă, într-o formă mărunțită, absorb foarte ușor umezeala din aer datorită unei creșteri mari a suprafeței. Prin urmare, substanțele higroscopice sunt dizolvate, nu zdrobesc, decât dacă se rup rapid bucăți mari.

Dizolvarea unei substanțe fin divizate este mult mai ușoară, însă apar dificultăți proprii. Faptul că unele pulberi cu ele rash în apă sau turnarea de apă pentru a le la început nu sunt umectate și plutesc pe suprafața apei, formând o peliculă subțire. În astfel de cazuri, pulberea este mai întâi turnată cu o cantitate mică de alcool pur (metil sau etil), apoi se toarnă apă sau se toarnă pudră în ea. Nu se observă fenomenul de pulbere plutitoare. Este de la sine înțeles că alcoolul poate fi utilizat numai dacă nu are un efect chimic asupra substanței sau a soluției sale. Alcoolul ar trebui să fie luat foarte puțin, dacă numai umezește pulberea.

Uneori, când se dizolvă solide, de exemplu cristaline, acestea sunt plasate într-un balon. Dacă astfel de substanțe sunt introduse incorect (în special bucăți mari sau cristale), balonul se sparge. Pentru a nu se sparge vasul, se procedează după cum urmează: este înclinat la un unghi nu mai mare de 45 ° (de preferință mai puțin) și solidul a fost redus, astfel încât se rostogolește pe gât și peretele balonului al balonului. Preferat Prima porțiune este turnată în cantitatea calculată balon de solvent cum ar fi apă, și apoi să introducă solidul așa cum este descris mai sus, agitând din când vasul. Restul solventului este introdus după ce a fost turnată toată cantitatea de solide destinate dizolvării.

Dificultăți mari apar la dizolvarea substanțelor rășinoase, deoarece acestea nu pot fi măcinate în pulbere. Astfel de substanțe sunt utile pentru tăierea (dacă este posibil) în bucăți mici și introducerea treptată în solvent.

Ar trebui să ne referim la solubilitatea gazelor. Aproape toate substanțele gazoase sunt capabile să se dizolve într-o anumită măsură în apă sau solvenți organici. Unele dintre ele, de exemplu NH3, HCI, sunt absorbite cu umezeală de apă. Alte gaze (oxigen, hidrogen, etc.) au mai puțin sau mai puțin solubilitate în apă și depind de temperatura apei și presiunea externă. Cu cât este mai mare presiunea parțială a gazului, cu atât mai mult se dizolvă în apă și cu cât este mai mare temperatura apei, cu atât mai puțin este solubilitatea gazelor. Prin urmare, apa este fiartă pentru a îndepărta gazele dizolvate în ea.

Să analizăm pe scurt problema dizolvării reciproce a lichidelor. Trei cazuri sunt diferite:

1. Lichidele practic nu se dizolvă una în alta, de exemplu apă și ulei; atunci când le amestecă, ele sunt întotdeauna separate unul de celălalt.

2. Lichidele se dizolvă numai în anumite cantități. De exemplu, dacă amestecați apă și eter, atunci după agitare și sedimentare, soluția va fi împărțită în două straturi. Stratul superior este o soluție de apă în eter, cea mai mică este o soluție de eter în apă și la o anumită temperatură concentrațiile ambelor soluții saturate au întotdeauna valori definite. Astfel, la 20 ° C, în volumul de apă, 8,11 volume de eter se dizolvă în 100 volume de eter și de 2,93 ori volumul de apă se dizolvă în 100 volume de eter.

3. Lichidele se dizolvă una în alta în cantități nelimitate. De exemplu, apa și alcoolul se dizolvă unul în celălalt în orice cantitate. Deci, faceti multi acizi si apa.

Când se dizolvă lichide, ca și în dizolvarea substanțelor solide, fie căldură este eliberată sau absorbită. Acest fenomen este utilizat în fabricarea amestecurilor de răcire sau pentru încălzirea chimică.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că, uneori, când se amestecă lichide, volumul scade; dacă se iau, de exemplu, 50 de volume de apă și 50 de volume de alcool, nu se vor obține 100 de volume de amestec, ci doar 96,3 (așa-numitul fenomen de contracție).

Prin proprietățile substanței pot fi împărțite în două clase. sa: nu se umflă în timpul dizolvării și umflării.

Prima clasă include în principal substanțe cu structură cristalină și substanțe moleculare de clasa a doua, în principal substanțe organice. Când se dizolvă ultima în solvenți organici, prima etapă a procesului va fi întotdeauna umflarea.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: