Reine Substanzen kommen in der Natur praktisch nicht vor. Grundsätzlich werden sie in Form von Gemischen präsentiert, die homogene oder heterogene Systeme bilden können.
Merkmale echter Lösungen
Echte Lösungen sind eine Art dispergierte Systeme, die eine große Festigkeit zwischen dem Dispersionsmedium und der dispergierten Phase aufweisen.
Jede Chemikalie kann Kristalle unterschiedlicher Größe erzeugen. In jedem Fall haben sie die gleiche innere Struktur: ionisches oder molekulares Kristallgitter.
Auflösung
Beim Auflösen von Körnern aus Natriumchlorid und Zucker in Wasser entsteht eine ionische und molekulare Lösung. Je nach Fragmentierungsgrad kann die Substanz in folgender Form vorliegen:
- sichtbare makroskopische Partikel größer als 0,2 mm;
- mikroskopische Partikel mit einer Größe von weniger als 0,2 mm können nur mit einem Mikroskop erfasst werden.
Echte und kolloidale Lösungen unterscheiden sich zwischenist die Größe der Partikel des gelösten Stoffes. Unter einem Mikroskop unsichtbare Kristalle werden als kolloidale Partikel bezeichnet, und der resultierende Zustand wird als kolloidale Lösung bezeichnet.
Lösungsphase
In vielen Fällen sind echte Lösungenfragmentierte (dispergierte) Systeme eines homogenen Typs. Sie enthalten eine kontinuierliche kontinuierliche Phase - ein Dispersionsmedium und fragmentierte Partikel einer bestimmten Form und Größe (dispergierte Phase). Wie unterscheiden sich kolloidale Lösungen von echten Systemen?
Der Hauptunterschied liegt in der Partikelgröße. Kolloidal dispergierte Systeme gelten als heterogen, da die Phasengrenzfläche in einem Lichtmikroskop nicht erfasst werden kann.
Echte Lösungen sind der Fall, wenn eine Substanz in der Umwelt als Ionen oder Moleküle präsentiert wird. Sie beziehen sich auf einphasige homogene Lösungen.
Als Voraussetzung für die Ausbildungdispergierte Systeme wird die gegenseitige Auflösung des Dispersionsmediums und der dispergierten Substanz berücksichtigt. Beispielsweise sind Natriumchlorid und Saccharose in Benzol und Kerosin unlöslich, so dass sich in einem solchen Lösungsmittel keine kolloidalen Lösungen bilden.
Klassifizierung dispergierter Systeme
Wie sind dispergierte Systeme aufgeteilt? Wahre Lösungen, kolloidale Systeme unterscheiden sich in mehrfacher Hinsicht.
Es gibt eine Unterteilung der dispergierten Systeme nach dem Aggregatzustand des Mediums und der dispergierten Phase, der Bildung oder dem Fehlen einer Wechselwirkung zwischen ihnen.
Eigenschaften
Es gibt bestimmte quantitativeDispersionseigenschaften des Stoffes. Zunächst wird der Dispersionsgrad unterschieden. Dieser Wert ist der Kehrwert der Partikelgröße. Es kennzeichnet die Anzahl der Partikel, die in einem Abstand von einem Zentimeter in einer Reihe angeordnet werden können.
In dem Fall, dass alle Partikel die gleiche Größe haben, wird ein monodisperses System gebildet. Mit ungleichen Partikeln der dispergierten Phase wird ein polydisperses System gebildet.
Mit zunehmender Dispersion einer Substanz wird esDie Prozesse, die in der Interphasenoberfläche ablaufen, nehmen zu. Beispielsweise nimmt die spezifische Oberfläche der dispergierten Phase zu, die physikalisch-chemische Wirkung des Mediums an der Grenzfläche zwischen den beiden Phasen nimmt zu.
Systemoptionen verteilen
Abhängig von der Phase, in der sich die zu lösende Substanz befindet, werden verschiedene Varianten dispergierter Systeme unterschieden.
Aerosole sind dispergierte Systeme, in denen das dispergierte Medium in gasförmiger Form vorliegt. Nebel sind Aerosole mit einer flüssig dispergierten Phase. Rauch und Staub werden durch eine feste dispergierte Phase gebildet.
Schäume sind eine Dispersion einer gasförmigen Substanz in einer Flüssigkeit. Die Flüssigkeiten in den Schäumen degenerieren zu Filmen, die durch Gasblasen getrennt sind.
Dispergierte Systeme werden Emulsionen genannt, bei denen eine Flüssigkeit über das Volumen einer anderen verteilt ist, ohne sich darin aufzulösen.
Suspensionen oder Suspensionen sind niedrigdisperse Systeme, in denen sich feste Partikel in einer Flüssigkeit befinden. Kolloidale Lösungen oder Sole in einem wässrigen dispergierten System werden als Hydrosole bezeichnet.
Abhängig von der Verfügbarkeit (Abwesenheit) zwischenTeilchen der dispergierten Phase trennen frei dispergierte oder kohäsiv dispergierte Systeme. Die erste Gruppe umfasst Lyosole, Aerosole, Emulsionen, Suspensionen. In solchen Systemen gibt es keine Kontakte zwischen Partikeln und der dispergierten Phase. Sie bewegen sich in der Lösung unter dem Einfluss der Schwerkraft frei.
Kohärent dispergierte Systeme entstehen beim Kontakt von Partikeln mit einer dispergierten Phase, wodurch Strukturen in Form eines Netzwerks oder eines Gerüsts gebildet werden. Solche kolloidalen Systeme werden Gele genannt.
Gelierungsprozess (Gelierungsprozess)stellt die Umwandlung eines Sols in ein Gel dar, basierend auf einer Abnahme der Stabilität des ursprünglichen Sols. Beispiele für kohäsive dispergierte Systeme sind Suspensionen, Emulsionen, Pulver, Schäume. Dazu gehört auch der Boden, der bei der Wechselwirkung von organischen (Humin-) Substanzen und Bodenmineralien entsteht.
Kapillardisperse Systeme zeichnen sich durch eine kontinuierliche Masse von Materie aus, die in Kapillaren und Poren eindringt. Sie gelten als Stoffe, verschiedene Membranen, Holz, Pappe, Papier.
Wahre Lösungen sind homogene Systeme,bestehend aus zwei Komponenten. Sie können in Lösungsmitteln mit unterschiedlichem Aggregatzustand vorliegen. Das Lösungsmittel wird als überschüssige Substanz angesehen. Eine Komponente, die in unzureichender Menge eingenommen wird, gilt als gelöste Substanz.
Merkmale von Lösungen
Hartlegierungen sind auch Lösungen, inwelche in der Rolle eines dispergierten Mediums und einer Komponente verschiedene Metalle sind. Aus praktischer Sicht sind solche flüssigen Gemische von besonderem Interesse, in denen die Flüssigkeit als Lösungsmittel wirkt.
Von den vielen anorganischen Lösungsmitteln ist Wasser von besonderem Interesse. Fast immer entsteht eine echte Lösung, wenn Partikel eines gelösten Stoffes mit Wasser gemischt werden.
Unter organischen Verbindungen ausgezeichnetDie folgenden Substanzen sind Lösungsmittel: Ethanol, Methanol, Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Aceton. Aufgrund der chaotischen Bewegung der Moleküle oder Ionen der gelösten Komponente gehen sie teilweise in die Lösung über, wodurch sich ein neues homogenes System bildet.
Substanzen unterscheiden sich in ihrer Fähigkeit, Lösungen zu bilden. Einige können in unbegrenzten Mengen miteinander gemischt werden. Ein Beispiel ist die Auflösung von Natriumchloridkristallen in Wasser.
Das Wesen des Auflösungsprozesses aus der SichtDie molekularkinetische Theorie besagt, dass es nach Zugabe von Tafelsalzkristallen zum Lösungsmittel in Natriumkationen und Chloranionen dissoziiert. Die geladenen Teilchen bewegen sich oszillierend, Kollisionen mit den Teilchen des Lösungsmittels selbst führen zum Übergang von Ionen in das Lösungsmittel (Bindung). Allmählich werden andere Partikel mit dem Prozess verbunden, die Oberflächenschicht wird zerstört, der Salzkristall löst sich in Wasser auf. Durch Diffusion können Sie Partikel einer Substanz über das Volumen des Lösungsmittels verteilen.
Arten von echten Lösungen
Eine echte Lösung ist ein System, dasist in mehrere Typen unterteilt. Es gibt eine Klassifizierung solcher Systeme in wässrige und nichtwässrige Systeme je nach Art des Lösungsmittels. Sie werden auch nach der Variante des gelösten Stoffes in Alkali, Säure, Salz eingeteilt.
Es gibt verschiedene Arten von echten Lösungen fürin Bezug auf elektrischen Strom: Nichtelektrolyte, Elektrolyte. Abhängig von der Konzentration des gelösten Stoffes können sie verdünnt oder konzentriert werden.
Aus thermodynamischer Sicht werden echte Lösungen von Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht in reale und ideale Lösungen unterteilt.
Solche Lösungen können sowohl ionisch dispergierte als auch molekular dispergierte Systeme sein.
Sättigung von Lösungen
Abhängig von der Anzahl der Partikelgeht in Lösung, gibt es übersättigte, ungesättigte, gesättigte Lösungen. Die Lösung ist ein flüssiges oder festes homogenes System, das aus mehreren Komponenten besteht. In einem solchen System ist notwendigerweise ein Lösungsmittel sowie ein gelöster Stoff vorhanden. Wenn sich einige Substanzen auflösen, entsteht Wärme.
Ein ähnlicher Prozess bestätigt die Theorie der Lösungen,Demnach wird die Auflösung als physikalisch-chemischer Prozess angesehen. Es gibt eine Aufteilung des Löslichkeitsprozesses in drei Gruppen. Die erste besteht aus solchen Substanzen, die sich in einer Menge von 10 g in 100 g Lösungsmittel lösen können, sie werden als hochlöslich bezeichnet.
Substanzen gelten als schwer löslich, wenn sich weniger als 10 g in 100 g einer Komponente lösen, der Rest wird als unlöslich bezeichnet.
Fazit
Systeme bestehend aus verschiedenen AggregatenZustand, Partikelgröße, sind für ein normales menschliches Leben notwendig. Die oben diskutierten echten kolloidalen Lösungen werden zur Herstellung von Arzneimitteln und zur Herstellung von Lebensmitteln verwendet. Wenn Sie eine Vorstellung von der Konzentration des gelösten Stoffes haben, können Sie unabhängig voneinander die erforderliche Lösung, z. B. Ethylalkohol oder Essigsäure, für verschiedene Zwecke im täglichen Leben herstellen. Abhängig vom Aggregatzustand der gelösten Substanz und des Lösungsmittels weisen die resultierenden Systeme bestimmte physikalische und chemische Eigenschaften auf.
