Günlük yaşamda insanlar nadiren saf maddelerle karşılaşırlar. Çoğu öğe madde karışımlarıdır.
Çözelti, bileşenlerin eşit şekilde karıştırıldığı homojen bir karışımdır. Parçacık boyutuna göre birkaç türü vardır: genellikle sol olarak adlandırılan kaba sistemler, moleküler çözeltiler ve koloidal sistemler. Bu makale moleküler (veya gerçek) çözümlerle ilgilidir. Maddelerin sudaki çözünürlüğü, bileşiklerin oluşumunu etkileyen ana koşullardan biridir.
Maddelerin çözünürlüğü: nedir ve neden gereklidir
Bu konuyu anlamak için maddelerin çözeltilerinin ve çözünürlüklerinin ne olduğunu bilmeniz gerekir. Basit bir ifadeyle, bu, bir maddenin başka bir madde ile birleşerek homojen bir karışım oluşturma yeteneğidir. Bilimsel bir bakış açısından, daha karmaşık bir tanım düşünülebilir. Maddelerin çözünürlüğü, bileşenlerin dağılmış dağılımına sahip bir veya daha fazla madde ile homojen (veya heterojen) bileşimler oluşturma yetenekleridir. Birkaç madde ve bileşik sınıfı vardır:
- anında;
- az çözünür;
- çözünmez.
Bir maddenin çözünürlüğünün ölçüsü ne diyor
Doymuş bir karışımdaki bir maddenin içeriği, çözünürlüğünün bir ölçüsüdür. Yukarıda belirtildiği gibi, tüm maddeler için farklıdır. Çözünürler, 100 gr suda 10 gr'dan fazlasını seyreltebilenlerdir. İkinci kategori aynı koşullar altında 1 g'dan azdır. Pratik olarak çözünmeyenler, karışımında 0.01 g'dan az bileşen geçenlerdir. Bu durumda madde moleküllerini suya aktaramaz.
Çözünürlük katsayısı nedir
Çözünürlük katsayısı (k), 100 g su veya başka bir madde içinde seyreltilebilen bir maddenin (g) maksimum kütlesinin bir göstergesidir.
Çözücüler
Bu işlem bir çözücü ve bir çözünen içerir. İlki, başlangıçta nihai karışımla aynı kümelenme durumunda olması bakımından farklılık gösterir. Kural olarak, daha büyük miktarlarda alınır.
Ancak, birçok insan suyun kimyada özel bir yere sahip olduğunu bilir. Bunun için ayrı kurallar var. H2O'nun bulunduğu bir çözeltiye sulu çözelti denir. Onlar hakkında konuşurken, sıvı, daha az miktarda olsa bile bir özütleyicidir. Bir örnek, sudaki% 80'lik bir nitrik asit çözeltisidir. Buradaki oranlar eşit değil Suyun oranı asitten az olsa da maddeye nitrik asitte %20 su çözeltisi demek yanlış olur.
H2O içermeyen karışımlar vardır. adını taşıyacaklarsusuz. Bu elektrolit çözeltileri iyonik iletkenlerdir. Tekli veya ekstraktan karışımları içerirler. İyon ve moleküllerden oluşurlar. İlaç, ev kimyasalları üretimi, kozmetik ve diğer alanlarda kullanılırlar. İstenen birkaç maddeyi farklı çözünürlükte birleştirebilirler. Harici olarak uygulanan birçok ürünün bileşenleri hidrofobiktir. Başka bir deyişle, su ile iyi etkileşime girmezler. Bu tür karışımlarda çözücüler uçucu, uçucu olmayan veya birleşik olabilir. İlk durumda organik maddeler yağları iyi çözer. Uçucu maddeler alkolleri, hidrokarbonları, aldehitleri ve diğerlerini içerir. Genellikle ev kimyasallarına dahil edilirler. Uçucu olmayanlar çoğunlukla merhem üretimi için kullanılır. Bunlar yağlı yağlar, sıvı parafin, gliserin ve diğerleridir. Kombine, uçucu ve uçucu olmayan bir karışımdır, örneğin gliserin ile etanol, dimeksit ile gliserin. Ayrıca su içerebilirler.
Doygunluk derecesine göre çözüm türleri
Doymuş bir çözelti, belirli bir sıcaklıkta bir çözücü içinde bir maddenin maksimum konsantrasyonunu içeren kimyasalların bir karışımıdır. Daha fazla üremeyecek. Katı bir maddenin hazırlanmasında, onunla dinamik dengede olan çökelme dikkat çekicidir. Bu kavram, eş zamanlı olarak iki zıt yönde (ileri ve geri reaksiyonlar) aynı hızda akması nedeniyle zamanda devam eden bir durum anlamına gelir.
Eğer maddesabit bir sıcaklıkta hala ayrışabilir, o zaman bu çözelti doymamıştır. Onlar kararlı. Ancak bunlara bir madde eklemeye devam ederseniz, maksimum konsantrasyonuna ulaşana kadar su (veya başka bir sıvı) içinde seyreltilecektir.
Başka bir görünüm - aşırı doygunluk. Sabit bir sıcaklıkta olabileceğinden daha fazla çözünen içerir. Kararsız dengede olmaları nedeniyle üzerlerine fiziksel etki kristalleşmeye neden olur.
Doymuş bir çözeltiyi doymamış bir çözeltiden nasıl anlarsınız?
Bunu yapmak yeterince kolay. Madde bir katı ise, doymuş bir çözeltide bir çökelti görülebilir. Bu durumda özütleyici, örneğin doymuş bir bileşimde şeker eklenmiş suyu koyulaştırabilir.
Ancak koşulları değiştirirseniz, sıcaklığı artırın, o zaman artık dikkate alınmayacaktır. doymuş, çünkü daha yüksek bir sıcaklıkta bu maddenin maksimum konsantrasyonu farklı olacaktır.
Çözüm bileşenlerinin etkileşim teorileri
Bir karışımdaki elementlerin etkileşimiyle ilgili üç teori vardır: fiziksel, kimyasal ve modern. İlkinin yazarları Svante August Arrhenius ve Wilhelm Friedrich Ostwald'dır. Difüzyon nedeniyle, çözücü ve çözünen parçacıklarının karışımın hacmi boyunca eşit olarak dağıldığını, ancak aralarında herhangi bir etkileşim olmadığını varsaydılar. Dmitri İvanoviç Mendeleyev'in öne sürdüğü kimya teorisi bunun tam tersidir. Buna göre aralarındaki kimyasal etkileşim sonucunda kararsızsolvat adı verilen sabit veya değişken bileşimli bileşikler.
Şu anda Vladimir Aleksandrovich Kistyakovsky ve Ivan Alekseevich Kablukov'un birleşik teorisi kullanılmaktadır. Fiziksel ve kimyasalı birleştirir. Modern teori, çözümde hem etkileşime girmeyen madde parçacıkları hem de etkileşimlerinin ürünleri olduğunu söylüyor - Mendeleev'in varlığını kanıtladığı solvatlar. Ekstraktanın su olması durumunda, bunlara hidratlar denir. Solvatların (hidratların) oluştuğu fenomene solvasyon (hidrasyon) denir. Tüm fiziksel ve kimyasal süreçleri etkiler ve karışımdaki moleküllerin özelliklerini değiştirir. Çözünme, kendisiyle yakından ilişkili özütleyicinin moleküllerinden oluşan solvasyon kabuğunun çözünen molekülü çevrelemesi nedeniyle oluşur.
Maddelerin çözünürlüğünü etkileyen faktörler
Maddelerin kimyasal bileşimi. "Benzer benzeri çeker" kuralı reaktifler için de geçerlidir. Fiziksel ve kimyasal özellikleri benzer olan maddeler karşılıklı olarak daha hızlı çözünebilir. Örneğin, polar olmayan bileşikler polar olmayan bileşiklerle iyi etkileşir. Polar moleküllü veya iyonik yapıya sahip maddeler, polar olanlarda, örneğin suda seyreltilir. Tuzlar, alkaliler ve diğer bileşenler içinde ayrışır, polar olmayanlar ise tam tersini yapar. Basit bir örnek verilebilir. Suda doymuş bir şeker çözeltisi hazırlamak için, tuz durumundan daha fazla miktarda madde gereklidir. Bu ne anlama geliyor? Basitçe söylemek gerekirse, çok daha fazlasını üretebilirsinsudaki şeker tuzdan daha fazla.
Sıcaklık. Katıların sıvılardaki çözünürlüğünü artırmak için özütleyicinin sıcaklığını artırmanız gerekir (çoğu durumda işe yarar). Bir örnek gösterilebilir. Soğuk suya bir tutam sodyum klorür (tuz) koyarsanız bu işlem uzun sürecektir. Aynı şeyi sıcak bir ortamla yaparsanız, çözünme çok daha hızlı olacaktır. Bu, sıcaklıktaki bir artışın bir sonucu olarak, önemli bir miktarı genellikle bir katının molekülleri ve iyonları arasındaki bağların yok edilmesine harcanan kinetik enerjinin artmasıyla açıklanır. Ancak lityum, magnezyum, alüminyum ve alkali tuzlarında sıcaklık arttığında çözünürlükleri azalır.
Basınç. Bu faktör sadece gazları etkiler. Artan basınçla çözünürlükleri artar. Sonuçta, gazların hacmi azalır.
Çözünme hızını değiştir
Bu göstergeyi çözünürlükle karıştırmayın. Sonuçta, bu iki göstergedeki değişimi farklı faktörler etkiler.
Çözünmüş maddenin parçalanma derecesi. Bu faktör katıların sıvılardaki çözünürlüğünü etkiler. Bütün (topak) durumda, bileşim küçük parçalara ayrılandan daha uzun süre seyreltilir. Bir örnek alalım. Katı bir tuzun suda çözülmesi, kum şeklindeki tuzun çözülmesinden çok daha uzun sürer.
Karıştırma hızı. Bilindiği gibi bu işlem karıştırılarak katalize edilebilir. Hızı da önemlidir, çünkü ne kadar büyükse o kadar hızlı çözülür.sıvıdaki madde.
Katıların sudaki çözünürlüğünü neden bilmemiz gerekiyor?
Her şeyden önce, kimyasal denklemleri doğru bir şekilde çözmek için bu tür şemalara ihtiyaç vardır. Çözünürlük tablosunda tüm maddelerin yükleri vardır. Reaktifleri doğru bir şekilde kaydetmek ve bir kimyasal reaksiyonun denklemini oluşturmak için bilinmeleri gerekir. Suda çözünürlük, tuzun veya bazın ayrışabileceğini gösterir. Akımı ileten sulu bileşikler, bileşimlerinde güçlü elektrolitlere sahiptir. Başka bir tür var. Akımı zayıf iletenler zayıf elektrolitler olarak kabul edilir. İlk durumda, bileşenler suda tamamen iyonize olan maddelerdir. Zayıf elektrolitler ise bu göstergeyi yalnızca küçük bir ölçüde gösterir.
Kimyasal reaksiyon denklemleri
Birkaç tür denklem vardır: moleküler, tam iyonik ve kısa iyonik. Aslında, son seçenek kıs altılmış bir moleküler formdur. Bu son cevap. Tam denklem, reaksiyonun reaktanlarını ve ürünlerini içerir. Şimdi maddelerin çözünürlük tablosunun sırası geliyor. Öncelikle reaksiyonun uygulanabilir olup olmadığını, yani reaksiyon koşullarından birinin karşılanıp karşılanmadığını kontrol etmeniz gerekir. Bunlardan sadece 3 tanesi var: su oluşumu, gaz salınımı, yağış. İlk iki koşul karşılanmıyorsa, sonuncusunu kontrol etmeniz gerekir. Bunu yapmak için, çözünürlük tablosuna bakmanız ve reaksiyon ürünlerinde çözünmeyen bir tuz veya baz olup olmadığını bulmanız gerekir. Eğer öyleyse, o zaman bu tortu olacaktır. Ayrıca, iyonik denklemi yazmak için tablo gerekli olacaktır. Tüm çözünür tuzlar ve bazlar güçlü elektrolitler olduğundan,sonra katyonlara ve anyonlara ayrışırlar. Ayrıca, bağlı olmayan iyonlar indirgenir ve denklem kısa biçimde yazılır. Örnek:
- K2SO4+BaCl2=BaSO4 ↓+2HCl,
- 2K+2SO4+Ba+2Cl=BaSO4↓+2K+2Cl,
- Ba+SO4=BaSO4↓.
Dolayısıyla, maddelerin çözünürlük tablosu iyonik denklemleri çözmek için temel koşullardan biridir.
Ayrıntılı tablo, zengin bir karışım hazırlamak için ne kadar bileşen almanız gerektiğini bulmanıza yardımcı olur.
Çözünürlük tablosu
Bu, olağan tamamlanmamış tablodur. Yukarıda bahsettiğimiz faktörlerden biri olduğu için su sıcaklığının burada belirtilmesi önemlidir.
Çözünürlük tablosu nasıl kullanılır?
Maddelerin suda çözünürlük tablosu kimyagerlerin en önemli yardımcılarından biridir. Çeşitli maddelerin ve bileşiklerin su ile nasıl etkileştiğini gösterir. Katıların bir sıvıdaki çözünürlüğü, onsuz birçok kimyasal manipülasyonun imkansız olduğunun bir göstergesidir.
Tablonun kullanımı çok kolaydır. Birinci satıra katyonlar (pozitif yüklü parçacıklar), ikinci satıra anyonlar (negatif yüklü parçacıklar) yazılır. Tablonun çoğu, her hücrede belirli sembollere sahip bir ızgara tarafından işgal edilmiştir. Bunlar "P", "M", "H" harfleri ve "-" ve "?" işaretleridir.
- "P" - bileşik çözülür;
- "M" - biraz çözülür;
- "H" - çözülmez;
- "-" - bağlantı yok;
- "?" - bağlantının varlığına dair bir bilgi yok.
Bu tabloda boş bir hücre var - bu su.
Basit örnek
Şimdi bu tür malzemelerle nasıl çalışılacağı hakkında. Tuzun suda çözünür olup olmadığını öğrenmeniz gerektiğini varsayalım - MgSo4 (magnezyum sülfat). Bunu yapmak için Mg2+ sütununu bulmanız ve SO42- satırına inmeniz gerekir.. Kavşaklarında, bileşiğin çözünür olduğu anlamına gelen P harfi bulunur.
Sonuç
Yani, sadece maddelerin sudaki çözünürlüğünü değil, aynı zamanda sudaki çözünürlüğünü de inceledik. Şüphesiz, bu bilgi daha sonraki kimya çalışmalarında faydalı olacaktır. Sonuçta, maddelerin çözünürlüğü burada önemli bir rol oynar. Kimyasal denklemleri ve çeşitli problemleri çözmek için faydalı olacaktır.
