Διαλυτότητα - τι είναι αυτό;

Χημεία - μια ενδιαφέρουσα και μάλλον πολύπλοκη επιστήμη. τους όρους και τις έννοιες της συναντάμε στην καθημερινή ζωή, και δεν είναι πάντα εύκολη, τι σημαίνουν και τι είναι το νόημά της. Μία από αυτές τις έννοιες είναι η διαλυτότητα. Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται ευρέως στη θεωρία των λύσεων, και στην καθημερινή ζωή ερχόμαστε αντιμέτωποι με τη χρήση του, επειδή περιβάλλεται από αυτές τις ίδιες λύσεις. Αλλά είναι σημαντικό δεν είναι τόσο η χρήση του όρου, όπως αυτές φυσικά φαινόμενα που αντιπροσωπεύει. Αλλά πριν προχωρήσουμε στο κύριο μέρος της ιστορίας μας, fast forward στο δέκατο ένατο αιώνα, όταν Svante Arrhenius και Wilhelm Ostwald διατύπωσε τη θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης.

ιστορία

Αρχίζει μελέτη των διαλυμάτων και η διαλυτότητα της φυσικής θεωρίας της διαστάσεως. Είναι το πιο εύκολο να καταλάβουμε, όμως, είναι πολύ πρωτόγονη και μόνο ένα μέρος από τα σημεία συμπίπτουν με την πραγματικότητα. Η ουσία αυτής της θεωρίας είναι ότι η διαλυμένη ουσία που εισέρχονται στο διάλυμα αποσυντίθεται σε φορτισμένα σωματίδια που ονομάζονται ιόντα. Αυτά τα σωματίδια και καθορίζουν τις χημικές ιδιότητες του διαλύματος και μερικές από τις φυσικές του ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένης της αγωγιμότητας και ένα σημείο βρασμού, σημείο τήξης και κρυστάλλωσης.

Ωστόσο, μια πιο σύνθετη θεωρίες οι οποίες θεωρούν το σύστημα ως ένα διάλυμα, στο οποίο τα σωματίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και σχηματίζουν ένα λεγόμενο διαλυτώματα - ιόντα που περιβάλλεται από δίπολα. Δίπολο - είναι γενικά ένα ουδέτερο μόριο, το οποίο αντίθετα φορτισμένα πόλοι. Δίπολο είναι συνήθως ένα μόριο διαλύτη. Μόλις στο διάλυμα, η διαλυμένη ουσία διαλύεται σε ιόντα και δίπολα έλκονται από τα αντίθετα φορτισμένα ιόντα, μία σε σχέση με τους άκρο, και άλλα ιόντα - αντίστοιχα άλλα αντίθετα φορτισμένο σε σχέση με το τέλος της. Ετσι λαμβάνεται διαλυτώματα και - τα μόρια επενδυμένα με άλλα ουδέτερα μόρια.

Τώρα, ας μιλήσουμε λίγο για την ουσία των ίδιων των θεωριών, και να τα δούμε από κοντά.

θεωρία των λύσεων

Ο σχηματισμός τέτοιων σωματιδίων μπορεί να εξηγηθεί από πολλά φαινόμενα τα οποία δεν μπορούν να περιγραφούν χρησιμοποιώντας την κλασσική θεωρία της λύσεις. Για παράδειγμα, η θερμότητα της αντίδρασης διαλυθεί. Από τη σκοπιά της θεωρίας Arrhenius, είναι δύσκολο να πω γιατί σε διάλυση μιας ουσίας σε μια άλλη θερμότητα μπορεί να απορροφηθεί και να απελευθερωθεί. Ναι, υπάρχει μια καταστροφή του κρυσταλλικού πλέγματος και ως εκ τούτου, η ενέργεια που δαπανάται και το διάλυμα είτε ψύχεται είτε απελευθερώνεται από τη διάσπαση που οφείλεται στην περίσσεια ενέργειας των χημικών δεσμών. Αλλά για να εξηγήσει ότι είναι αδύνατο, γιατί παραμένει ακατανόητο μηχανισμό αστοχίας από τη σκοπιά της κλασικής θεωρίας. Αν η θεωρία εφαρμόζεται χημικό διάλυμα, γίνεται σαφές ότι τα μόρια διαλύτη στις κοιλότητες σφήνωμα γρίλιες, να καταστρέψουν το εσωτερικό του, όπως «περίφραξη» ιόντα χώρια διαλύτωμα κέλυφος.

Στην επόμενη ενότητα θα εξετάσουμε ποια είναι η διαλυτότητα και όλα όσα σχετίζονται με αυτό το φαινομενικά απλό και διαισθητικό αξίας.

Η έννοια της διαλυτότητας

Διαισθητικά σαφές ότι η διαλυτότητα δείχνει πόσο καλά μια ουσία διαλυμένη σε ένα δεδομένο διαλύτη. Ωστόσο, η φύση της διαλυμένης ουσίας που γνωρίζουμε είναι συνήθως πολύ μικρή. Γιατί, για παράδειγμα, κιμωλία δεν είναι διαλυτό στο νερό και το αλάτι - το αντίθετο; Όλη η ύλη είναι στην ισχύ των δεσμών εντός του μορίου. Εάν οι δεσμοί είναι ισχυρή, είναι λόγω αυτού, αυτά τα σωματίδια δεν μπορούν να διίστανται σε ιόντα, καταστρέφοντας έτσι το κρύσταλλο. Έτσι παραμένει αδιάλυτο.

Διαλυτότητα - είναι μια ποσοτική χαρακτηριστικό δείχνει τι κλάσματος της διαλυμένης ουσίας είναι υπό την μορφή της διαλυτωμένη σωματιδίων. Η αξία της εξαρτάται από τη φύση της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη. Διαλυτότητα στο νερό για διαφορετικές ουσίες είναι διαφορετικές, ανάλογα με τις δεσμούς μεταξύ ατόμων στο μόριο. Ουσίες με ομοιοπολικούς δεσμούς έχουν πολύ χαμηλή διαλυτότητα, ενώ με ιοντική - το υψηλότερο.

Αλλά δεν είναι πάντα δυνατό να καταλάβουμε ποια είναι η αξία της διαλυτότητας ενός μεγάλου και τι είναι μικρό. Ως εκ τούτου, η επόμενη ενότητα θα συζητήσουμε τι είναι η διαλυτότητα των διαφόρων ουσιών στο νερό.

σύγκριση

Στη φύση, υπάρχουν πολλά υγρών διαλυτών. Υπάρχει Περισσότερα πλέον εναλλακτικές ουσίες που μπορούν να χρησιμεύσουν ως την τελευταία φτάνοντας ορισμένες προϋποθέσεις, όπως μια συγκεκριμένη κατάσταση συσσωμάτωσης. Είναι σαφές ότι εάν συλλογής δεδομένων στη διαλυτότητα σε ένα άλλο κάθε ζεύγος «η διαλυμένη ουσία - διαλύτης» δεν είναι αρκετή για όλη την αιωνιότητα, επειδή αποδεικνύεται ένα τεράστιο αριθμό των συνδυασμών. Ως εκ τούτου, συνέβη ότι στον πλανήτη καθολική διαλύτη και το πρότυπο είναι το νερό. Το κάναμε γιατί είναι πιο συχνή στη Γη.

Έτσι, ο πίνακας των διαλυτότητα στο νερό για πολλές εκατοντάδες χιλιάδες ουσίες που έχει καταρτισθεί. Όλοι έχουμε δει, αλλά σε μια σύντομη και κατανοητή μορφή. Τα κύτταρα του πίνακα χαραγμένα γράμματα ορισμό διαλυτή ουσία που είναι αδιάλυτη ή ελαφρά διαλυτή. Αλλά υπάρχει μια πιο εξειδικευμένη τραπέζι για εκείνους που καταλαβαίνει σοβαρά τη χημεία. ακριβής Υπάρχουν αριθμητική διαλυτότητα τιμή που αναφέρεται σε γραμμάρια ανά λίτρο διαλύματος.

Τώρα ας στραφούμε με τη θεωρία του ένα τέτοιο πράγμα όπως η διαλυτότητα.

χημεία διαλυτότητα

Πώς είναι η διαδικασία της διάλυσης η ίδια, έχουμε ήδη συζητήσει σε προηγούμενες ενότητες. Αλλά εδώ είναι το πώς, για παράδειγμα, για να τα γράψετε με τη μορφή μιας αντίδρασης; Τα πάντα δεν είναι τόσο απλό. Για παράδειγμα, με διάλυση την αντίδραση οξέος λαμβάνει χώρα αλληλεπίδραση ιόντος υδρογόνου με νερό προς σχηματισμό ιόντων υδρονίου, _Η3Ο ^+. Έτσι, για την εξίσωση της αντίδρασης HCl θα είναι:

HCl + _Η2Ο = H ₃ O ^{+ +} Cl ^-

Διαλυτότητα αλάτων, ανάλογα με τη δομή τους, όπως προσδιορίζεται με χημική αντίδραση του. τελική μορφή εξαρτάται από τη δομή αλάτι και δεσμούς εντός μορίου του.

Έχουμε βρει τον τρόπο να καταγράφει παραστατικά την διαλυτότητα των αλάτων στο νερό. Τώρα έχει έρθει η ώρα να πρακτική χρήση.

εφαρμογή

Εάν λίστα εκείνες τις περιπτώσεις όπου η τιμή αυτή είναι αναγκαία, δεν είναι αρκετό για έναν αιώνα. Έμμεσα, με τη χρήση του μπορείτε να υπολογίσετε τις άλλες τιμές που είναι πολύ σημαντικό για τη μελέτη της κάθε λύσης. Χωρίς αυτό δεν θα μπορούσαμε να γνωρίζουμε την ακριβή συγκέντρωση της ουσίας, η δραστηριότητά της δεν είναι σε θέση να εκτιμήσει κατά πόσον το φάρμακο θα θεραπεύσει ή να σκοτώσει ένα άτομο (ακόμα και το νερό είναι ασφαλές να ζήσουν σε μεγάλες ποσότητες).

Εκτός από τη χημική βιομηχανία και επιστημονικούς σκοπούς, κατανόηση της διαλυτότητας είναι απαραίτητη ακόμα και στο σπίτι. Μερικές φορές είναι επιθυμητό να παραχθεί, ας πούμε, ένα υπερκορεσμένο διάλυμα μιας ουσίας. Για παράδειγμα, είναι απαραίτητο για την παραγωγή των κρυστάλλων άλατος για την εργασία παιδί. Γνωρίζοντας την διαλυτότητα του άλατος στο νερό, μπορούμε εύκολα να καθορίσει πόσο απαιτείται για την πλήρωση σε ένα δοχείο, αυτό αρχίζει να καθιζάνει και κρύσταλλα μορφή από μια υπεραφθονία.

Πριν από τη σύναψη σύντομη εκδρομή μας στη χημεία, ας μιλήσουμε για μερικές έννοιες που σχετίζονται με τη διαλυτότητα.

Τι άλλο είναι ενδιαφέρον;

Κατά τη γνώμη μας, αν έχετε φτάσει σε αυτό το σημείο, ίσως ήδη γνώριζαν ότι η διαλυτότητα - δεν είναι απλώς ένα παράξενο χημικό ποσότητες. Είναι το θεμέλιο για τις άλλες ποσότητες. Μεταξύ αυτών: η συγκέντρωση, ενεργότητα, σταθερά διάστασης, ρΗ. Και αυτό δεν είναι μια πλήρης λίστα. Πιθανόν να έχετε ακούσει τουλάχιστον μία από αυτές τις λέξεις. Χωρίς αυτή τη γνώση, τη φύση των λύσεων, η μελέτη του οποίου ξεκίνησε με τη διάλυση, δεν μπορούμε να φανταστούμε σύγχρονη χημεία και τη φυσική. Τι σημαίνει φυσική; Μερικές φορές η φυσική ασχολείται επίσης με λύσεις, τη μέτρηση της αγωγιμότητας τους, και να χρησιμοποιήσετε άλλες ιδιότητές τους ανάλογα με τις ανάγκες σας.

συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, συναντηθήκαμε με τις χημικές έννοιες όπως η διαλυτότητα. Πρέπει να ήταν πολύ χρήσιμες πληροφορίες, όπως οι περισσότεροι από εμάς δύσκολα μπορεί να φανταστεί κανείς τη βαθιά ουσία της θεωρίας των λύσεων, που δεν επιθυμούν να βυθιστούν αναλυτικά στη μελέτη του. Σε κάθε περίπτωση, είναι πολύ χρήσιμο να εκπαιδεύσει το μυαλό σας, μαθαίνοντας κάτι νέο. Μετά από μια ολόκληρη ζωή ένας άνθρωπος πρέπει να «μελετήσει, μελέτη και μελέτη ξανά.»