Druhy chemických roztokov, príprava a príklady



chemických roztokov sú to chémie známe ako homogénne zmesi. Sú to stabilné zmesi dvoch alebo viacerých látok, v ktorých sa jedna látka (nazývaná solut) rozpúšťa do inej (nazývanej rozpúšťadlo). Roztoky prijímajú fázu rozpúšťadla v zmesi a môžu existovať v pevnej, kvapalnej a plynnej fáze.

V prírode existujú dva typy zmesí: heterogénne zmesi a homogénne zmesi. Heterogénne zmesi sú také zmesi, v ktorých nie je rovnomerné ich zloženie a podiel ich zložiek sa mení v závislosti od ich vzoriek..

Na rozdiel od toho, homogénne zmesi (chemické roztoky) sú zmesi tuhých látok, kvapalín alebo plynov - okrem možných spojení medzi zložkami, ktoré sú v rôznych fázach - ktoré majú svoje zložky rozdelené v rovnakom pomere cez ich obsah..

Miešacie systémy majú tendenciu vyhľadávať homogenitu, napríklad keď sa do vody pridá farbivo. Táto zmes začína byť heterogénna, ale čas spôsobí, že prvá zlúčenina difunduje kvapalinou, čím sa tento systém stane homogénnou zmesou..

Roztoky a ich zložky sú pozorované v každodenných situáciách a na úrovniach, ktoré sa líšia od priemyselných po laboratóriá. Sú predmetom štúdia kvôli charakteristikám, ktoré predstavujú, a silám a atrakciám, ktoré sa medzi nimi vyskytujú..

index

  • 1 Typy
    • 1.1 Empirické riešenia
    • 1.2 Rozlíšenie ocenené
    • 1.3 Podľa vášho stavu agregácie
  • 2 Príprava
    • 2.1 Pripraviť štandardné roztoky
    • 2.2. Pripraviť riedenie so známou koncentráciou
  • 3 Príklady
  • 4 Odkazy

typ

Existuje niekoľko spôsobov, ako klasifikovať riešenia z dôvodu ich viacerých charakteristík a ich možných fyzických stavov; preto by ste mali vedieť, aké sú rozdiely medzi typmi riešení pred ich rozdelením do kategórií.

Jedným zo spôsobov, ako oddeliť typy roztokov, je úroveň koncentrácie, ktorá je rovnaká, nazývaná aj saturácia roztoku.

Roztoky majú kvalitu nazývanú rozpustnosť, čo je maximálne množstvo rozpustenej látky, ktorá sa môže rozpustiť v danom množstve rozpúšťadla.

Existuje klasifikácia roztokov podľa koncentrácie, ktorá ich rozdeľuje na empirické riešenia a na hodnotné riešenia.

Empirické riešenia

Táto klasifikácia, v ktorej sa roztoky označujú aj ako kvalitatívne roztoky, neberie do úvahy špecifické množstvo rozpustenej látky a rozpúšťadiel v roztoku, ale jeho podiel. Na tento účel sa roztoky rozdelia na zriedené, koncentrované, nenasýtené, nasýtené a presýtené.

- Zriedené roztoky sú také, v ktorých je množstvo rozpustenej látky v zmesi na minimálnej úrovni v porovnaní s celkovým objemom.

- Nenasýtené roztoky sú tie, ktoré nedosahujú maximálne možné množstvo rozpustenej látky pre teplotu a tlak, ktorým sú vystavené.

- Koncentrované roztoky majú značné množstvo rozpustenej látky pre objem, ktorý sa vytvoril.

- Nasýtené roztoky sú tie, ktoré majú najväčšie možné množstvo rozpustenej látky pre danú teplotu a tlak; v týchto roztokoch rozpúšťaná látka a rozpúšťadlo predstavujú rovnovážny stav.

- Presýtené roztoky sú nasýtené roztoky, ktoré sa zahriali na zvýšenie rozpustnosti a rozpustili viac rozpustenej látky; potom sa vytvorí "stabilný" roztok s nadbytkom rozpustenej látky. Táto stabilita nastáva iba dovtedy, kým sa teplota nezníži alebo tlak sa výrazne nezmení, situácia, v ktorej sa rozpustená látka vyzráža v nadbytku.

Oceňované riešenia

Hodnotené roztoky sú tie, v ktorých sa merajú číselné množstvá rozpustených látok a rozpúšťadla, pričom sa sledujú percentuálne, molárne, molárne a normálne roztoky, pričom každá z nich má svoju sériu meracích jednotiek..

- Percentuálne hodnoty hovoria o percentuálnom podiele gramov alebo mililitrov rozpustenej látky v 100 gramoch alebo mililitroch celkového roztoku..

- Molárne koncentrácie (alebo molarita) vyjadrujú počet mólov rozpustenej látky na liter roztoku.

- Molalita, málo používaná v modernej chémii, je jednotka, ktorá vyjadruje množstvo mólov rozpustenej látky medzi celkovou hmotnosťou rozpúšťadla v kilogramoch..

- Normálnosť je miera, ktorá vyjadruje počet ekvivalentov rozpustených látok medzi celkovým objemom roztoku v litroch, kde ekvivalenty môžu predstavovať ióny H+ pre kyseliny alebo OH- pre bázy.

Podľa vášho stavu agregácie

Roztoky môžu byť tiež klasifikované podľa stavu, v ktorom sa nachádzajú, a to bude závisieť najmä od fázy, v ktorej sa rozpúšťadlo nachádza (zložka prítomná vo väčšom množstve v zmesi)..

- Roztoky plynov sú zriedkavé, v literatúre sú klasifikované ako zmesi plynov a nie ako roztoky; vyskytujú sa v špecifických podmienkach as malou interakciou medzi ich molekulami, ako v prípade vzduchu.

- Kvapaliny majú široké spektrum riešení a predstavujú väčšinu týchto homogénnych zmesí. Kvapaliny môžu ľahko rozpustiť plyny, pevné látky a iné tekutiny a nachádzajú sa vo všetkých druhoch každodenných situácií prirodzeným a syntetickým spôsobom.

Existujú tiež kvapalné zmesi, ktoré sú často zamieňané s roztokmi, ako sú emulzie, koloidy a suspenzie, ktoré sú viac heterogénne než homogénne..

- Plyny v kvapalinách sa pozorujú najmä v situáciách, ako je kyslík vo vode a oxid uhličitý v nápojoch nasýtených oxidom uhličitým.

- Roztoky kvapalina-kvapalina môžu byť prítomné ako polárne zložky, ktoré sa voľne rozpúšťajú vo vode (ako je etanol, kyselina octová a acetón), alebo keď sa nepolárna tekutina rozpúšťa do inej s podobnými vlastnosťami..

- Tuhé látky majú okrem iného širokú škálu rozpustnosti v kvapalinách, ako sú soli vo vode a voskoch v uhľovodíkoch. Pevné roztoky sa tvoria z rozpúšťadla v pevnej fáze a môžu sa pozorovať ako prostriedky na rozpúšťanie plynov, kvapalín a iných tuhých látok.

Plyny sa môžu skladovať vo vnútri tuhých látok, ako je vodík v hydride horečnatom; kvapaliny v tuhých látkach možno nájsť ako vodu v cukre (vlhká pevná látka) alebo ako ortuť v zlate (amalgám); a tuhé tuhé roztoky sú reprezentované ako zliatiny a kompozitné pevné látky, ako sú polyméry s aditívami.

príprava

Prvou vecou, ​​ktorá musí byť známa pri príprave riešenia, je typ rozpustenia, ktorý sa bude formulovať; to znamená, že musíte vedieť, či chcete urobiť riedenie alebo pripraviť roztok zo zmesi dvoch alebo viacerých látok.

Ďalšia vec je vedieť, aké sú známe hodnoty koncentrácie a objemu alebo hmotnosti v závislosti od stavu agregácie rozpustenej látky.

Pripraviť štandardné roztoky

Pred začatím akejkoľvek prípravy je potrebné zabezpečiť, aby boli meracie prístroje (váhy, valce, pipety, byrety, okrem iného) kalibrované.

Potom začnite merať množstvo rozpustenej látky v objeme alebo objeme, pričom dbajte na to, aby nedošlo k rozliatiu alebo vyhodeniu akéhokoľvek množstva, pretože by to ovplyvnilo konečnú koncentráciu roztoku. Toto by sa malo zaviesť do banky, ktorá sa má použiť, a pripraviť sa na ďalšiu fázu.

Rozpúšťadlo, ktoré sa má použiť, sa potom pridá k tejto rozpustenej látke, pričom sa zabezpečí, že obsah banky dosiahne mernú kapacitu.

Táto banka sa uzavrie a pretrepe, pričom sa zabezpečí, že sa invertuje, aby sa zabezpečilo účinné miešanie a rozpúšťanie. Týmto spôsobom získate riešenie, ktoré možno použiť v budúcich experimentoch.

Na prípravu zriedenia známej koncentrácie

Na zriedenie roztoku a zníženie jeho koncentrácie sa pridá viac rozpúšťadla v procese nazývanom riedenie.

Prostredníctvom rovnice M1V1 = M2V2, kde M symbolizuje molárnu koncentráciu a V celkový objem (pred a po zriedení), novú koncentráciu možno vypočítať po zriedení koncentrácie alebo objemu potrebného na dosiahnutie požadovanej koncentrácie..

Pri príprave riedenia vždy vezmite materský roztok do novej väčšej banky a pridajte k nemu rozpúšťadlo, aby ste sa uistili, že ste dosiahli požadovaný objem..

Ak je proces exotermický, a preto predstavuje bezpečnostné riziko, je lepšie tento proces zvrátiť a koncentrovaný roztok pridať do rozpúšťadla, aby sa zabránilo striekaniu..

Príklady

Ako je uvedené vyššie, riešenia prichádzajú do rôznych stavov agregácie v závislosti od stavu, v ktorom sa našla solut a rozpúšťadlo. Nižšie sú uvedené príklady týchto zmesí:

- Príkladom roztoku kvapalina-tuhá látka je hexán v parafínovom vosku.

- Vodík v paládiu je plyn-tuhý roztok.

- Etanol vo vode je roztok kvapalina-kvapalina.

- Bežná soľ vo vode je roztok tuhá látka-kvapalina.

- Ocel, zložená z atómov uhlíka v kryštalickej matrici atómov železa, je príkladom tuhého roztoku.

- Uhlíková voda je roztok plyn-kvapalina.

referencie

  1. Wikipedia. (N. D.). Riešenie. Zdroj: en.wikipedia.org
  2. TutorVista. (N. D.). Typy riešení. Zdroj: chemistry.tutorvista.com
  3. CK-12. (N. D.). Roztok kvapalina-kvapalina. Zdroj: ck12.org
  4. Fakulta, U. (s.f.). Príprava roztoku. Zdroj: fakulty.sites.uci.edu
  5. LibreTexts. (N. D.). Príprava riešení. Zdroj: chem.libretexts.org