ŠĶĪDUMS: RAKSTURLIELUMI UN PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025

Solute , šķīdumā, ir viela, kas izšķīst šķīdinātāja. Parasti izšķīdinātā viela ir mazākā daudzumā, un tā var būt cieta, šķidra vai gāzveida. Gluži pretēji, šķīdinātājs ir tā šķīduma sastāvdaļa, kas tiek atrasta visvairāk.

Piemēram, sālsūdenī sāls ir izšķīdināta viela, un ūdens ir šķīdinātājs. Tomēr ne visi izšķīdinātie materiāli ir cietie, kā arī šķidrumi.

Šajā nozīmē ir vairākas iespējamās izšķīdušo vielu un šķīdinātāju kombinācijas: gāze šķidrā, gāze cietā, šķidrums šķidrā, šķidrums cietā, ciets šķidrumā vai ciets ciets.

Lai atpazītu izšķīdušo vielu šķīdumā, jāņem vērā divi aspekti. Pirmkārt, izšķīdinātā viela ir viela, kurai ir vismazākā proporcija. Turklāt tas ir tas, kas maina tā fizisko stāvokli (ciets, šķidrs vai gāzveida), kad tas ir integrēts šķīdumā.

Šķīdumi, šķīdinātāji un šķīdinātas vielas

Ķīmijā ir viendabīgi maisījumi, kas sastāv no tā, ka to sastāvdaļas ir sadalītas vienādās proporcijās caur saturu. Viens no visizplatītākajiem viendabīgo maisījumu veidiem ir šķīdumi, kas ir stabili homogēni divu vai vairāku vielu maisījumi, kuros izšķīdis šķīdinātājs.

Šķīdumi, šķīdinātāji un izšķīdinātās vielas ir redzamas ikdienas situācijās un apstākļos, sākot no rūpniecības līdz laboratorijai. Šīs vielas, kas veidojas no maisījumiem, ir izpētes objekti to raksturīgo īpašību un starp tām notiekošo spēku un / vai atrakciju dēļ.

Šķīduma definīcija

Kā minēts iepriekš, izšķīdināta viela ir viela, kas izšķīst citā, ko sauc par šķīdinātāju.

Parasti izšķīdušajai vielai ir mazāka proporcija, un tā var rasties jebkurā no trim matērijas stāvokļiem. Ja rodas šķīdums starp divām vielām, kas atrodas vienā un tajā pašā fāzē, tiek izmantota metode, ar kuru izvēlas zemāko proporciju, lai noteiktu, kurš ir izšķīdis un kurš ir šķīdinātājs.

Šķīdinātā šķīdināšanas spēju regulēs tā šķīdība. Šķīdinātāja temperatūra ir arī noteicošais faktors, kad jāzina iespējas radīt šķīdumu vai nē, jo, jo augstāka ir šķīdinātāja temperatūra, jo lielāks ir izšķīdušā vielas daudzums, ko tajā var izšķīdināt.

Ir vielas, ko sauc par virsmaktīvajām vielām, kuras augstākā temperatūrā kļūst mazāk šķīstošas, taču tie ir izņēmumi un pilda īpašas lomas.

Procesu, kurā šķīdinātājs mijiedarbojas ar izšķīdušo vielu, veidojot šķīdumu, definē kā solvāciju, un tas ietver ūdeņraža saišu un saišu veidošanos, kā arī van der Velsa spēku piesaisti.

raksturojums

Šķīdumi satur milzīgu ķīmisko vielu klāstu dažādos stāvokļos, tiem ir atšķirīgas šķīdināšanas spējas un tiem ir daudz īpašību, kurām ir liela nozīme viendabīgu maisījumu veidošanā. Daži no izšķīdušo vielu galvenajiem raksturlielumiem ir šādi:

Šķīdība

Šķīdība ir savienojuma spēja izšķīst citā vielā. Šī spēja ir cieši saistīta ar sajaukšanos, kas ir šķidruma spēja sajaukties ar citu īpašu; ja viņi nevar pievienoties, tā nav nepieļaujama.

Savietojamībai ir diapazons vairāk nekā noteikts skaitlis, tāpēc var teikt, ka viena viela ir pilnīgi, daļēji vai nesajaucama citā.

Šķīstošās vielas šķīstošā īpašība savukārt ir atkarīga no citiem faktoriem, kas šo spēju var palielināt vai samazināt, ņemot vērā to ietekmi uz starpmolekulāro spēku līdzsvaru, kas rodas starp izšķīdušo un šķīdinātāju.

Pat mazāk sagaidāmās īpašības, piemēram, izšķīdušās vielas piliena lielums vai kārtība kristāla struktūrā, var ietekmēt to spēju izšķīst.

Temperatūra

Sistēmas temperatūra, kurā izšķīst šķīstošais viela, var ietekmēt tās šķīdību: lielākajai daļai cietvielu un šķidrumu tās palielina to šķīdināšanas spēju atbilstoši temperatūras paaugstinājumam.

No otras puses, gāzēs tiek novērota sarežģīta uzvedība, kas tiek parādīta kā zemāka šķīdība ūdenī augstākās temperatūrās, bet augstāka - organiskajos šķīdinātājos.

Šķīduma piesātinājums

Šķīduma piesātinājumu sauc par pakāpi, kādā šķīdums izšķīdina izšķīdušo vielu, piesātināto šķīdumu saucot par tādu, kurš ir izšķīdinājis pēc iespējas vairāk šķīstās vielas. Sākot no šī brīža, pievienotā izšķīdinātā viela nogulsnējas kā pārpalikums izmantotā trauka apakšai; Pirms tam šķīdumu sauc par nepiesātinātu.

Ir iespējams iziet piesātinājuma punktu un turpināt izšķīdināt izšķīdušo vielu, bet tas prasa paaugstināt temperatūru. Šķīdumu, kas satur pārpalikušu izšķīdušo vielu un kas ir uzkarsēts, sauc par piesātinātu šķīdumu.

Spiediens

Spiediena izmaiņas parasti neietekmē cietvielu un šķidrumu šķīdību, izņemot dažus izņēmuma gadījumus (kalcija sulfāta uzkrāšanos naftas caurulēs), bet gāzēs tas ir noteicošais faktors to spējai izšķīst.

Faktiski gāzes šķīdība šķīdinātājā ir tieši proporcionāla šīs gāzes daļējam spiedienam uz minēto šķīdinātāju.

Polaritāte

Izšķīdināta materiāla polaritāte ir būtiska, mērot tā izšķīšanas spēju; izšķīdinātā viela labāk izšķīst šķīdinātājā, kura ķīmiskā struktūra ir līdzīga tai, kas tai ir.

Piemēram, ļoti polārām vai hidrofilām vielām būs lielāka šķīdība ar ļoti polāriem šķīdinātājiem, savukārt nepolārajās vielās tās praktiski nešķīst.

Tāpat starpmolekulāriem spēkiem ir svarīga loma šķīdināšanā un tas, cik viegli šķīdinātājs var izšķīdināt izšķīdušo vielu: jo lielāki ir dipola-dipola spēki, ūdeņraža saites un citas saites, jo lielāka ir šķīdinātāja spēja izšķīdināt šķīdumu. izšķīdina un veido šķīdumu.

Atšķaidīšanas un šķīdinātāja atšķirības

- izšķīdinātā viela ir viela, kas ir izšķīdusi; šķīdinātājs ir vide izšķīdinātā (-o) vielas (-u) izšķīdināšanai.

- izšķīdušo vielu var atrast cietā, šķidrā vai gāzveida fāzē; šķīdinātājs parasti ir šķidrā fāzē, bet tas pastāv arī kā cieta viela un kā gāze.

- izšķīdušās vielas šķīdība vairāk ir atkarīga no tādām īpašībām kā virsma; spēja solvatēt, starp citiem faktoriem, ir atkarīga no polaritātes, temperatūras un spiediena.

- izšķīdinātā viela parasti ir vēlamā sastāvdaļa, ko iegūst rūpnieciskos procesos; šķīdinātājs parasti nav vēlamais komponents, un to iznīcina rūpniecības procesos.

Šķīduma piemēri

- Cukurs ir cietas fāzes šķīduma piemērs, ko parasti izmanto ūdens saldināšanai.

- Heksāns ir atrodams parafīna vaskā, kas kalpo kā šķidrs izšķīdis līdzeklis, kas padara šo cietu kaļamāku.

- Oglekļa dioksīds ir gāze, ko pievieno dzērieniem, lai padarītu tos gāzētus.

Šķīst gāzveida stāvoklī

Oglekļa dioksīds ūdenī (bezalkoholiskie dzērieni)

Gāzēts ūdens ir ūdens, kas satur oglekļa dioksīdu un kuru iegūst, oglekļa dioksīdu zem spiediena izlaižot caur ūdeni.

Gāzētie minerālūdeņi ilgu laiku ir notikuši dabiski. Šie putojošie ūdeņi pastāv oglekļa dioksīda pārpalikuma dēļ ūdens nesējslānī, kas ir izšķīdis zem spiediena.

Viens no pazīstamākajiem šķīstošās vielas piemēriem ir komerciālie bezalkoholiskie dzērieni, kas apvienoti ar sīrupu.

Oglekļa dioksīda klātbūtne padara šos ūdeņus un bezalkoholiskos dzērienus apetītīgākus un vizuāli pievilcīgākus.

Skābeklis un citas gāzes slāpeklī (gaisā)

Gaisu atmosfērā veido dažādu gāzu molekulas. Tas pamatā sastāv no 78% slāpekļa un apmēram 21% skābekļa (izšķīdināta). Arī tas satur gandrīz 1% argona un citas molekulas, bet ļoti mazos daudzumos.

Propāns butānā (vārīšanas gāze)

Šo kombināciju, kas pazīstama arī kā sašķidrinātā naftas gāze (LPG), sāka izmantot jau 1860. gadā kā kurināmā avotu mājsaimniecības vajadzībām.

Kopš tā laika tas ir paplašinājis ražošanu un patēriņu gan sadzīves, gan rūpnieciskām vajadzībām. Tā kā abas gāzes ir bez smakas un bīstamas, tām pievieno vielu, ko sauc par merkaptānu, padarot visas noplūdes pamanāmas.

Cietvielu šķīdinātāji

Cinks uz vara (misiņš)

Komerciālais sakausējums, kas pazīstams kā misiņš, sastāv no cinka (no 5 līdz 40%), kas izšķīdināts varā. Cinks palīdz palielināt stiepes izturību. Šim sakausējumam var pievienot citus elementus, piemēram, alvu, dzelzi, alumīniju, niķeli un silīciju.

Jods spirtā (joda tinktūra)

Vēl viens tautā pazīstams šķīstošās vielas piemērs ir joda tinktūra. Šis šķīdums satur jodu etilspirtā (no 44 līdz 50%). Joda tinktūra tiek izmantota kā antiseptiska viela.

Sāls ūdenī (jūras ūdenī)

Jūras ūdens pārklāj vairāk nekā 70% Zemes virsmas. Šis ir sarežģīts maisījums, kas sastāv no 96,5% ūdens, 2,5% sāļu un mazāka daudzuma citu vielu. Tas ietver izšķīdušos neorganiskos un organiskos materiālus, daļiņas un dažas atmosfēras gāzes.

Šķīst šķidrā stāvoklī

Alkohols ūdenī (alkoholiskie dzērieni)

Etanolu vai etilspirtu (izšķīdušo), kas iegūts, raudzējot cukuru, noteiktā proporcijā sajauc ar ūdeni, lai iegūtu alkoholiskos dzērienus.

Šo savienojumu organisms viegli sagremo, bet tā pārmērīgais patēriņš var radīt nopietnu kaitējumu veselībai.

Ūdens gaisā (gaisa mitrums)

Ūdens gaisā parasti pazīstams kā migla. To izraisa mazi ūdens pilieni, kas suspendēti gaisā, un tas galvenokārt ir saistīts ar zemes atdzišanu naktī.

Tādā veidā šī dzesēšana apkārtējam gaisam pazemina tā temperatūru. Tad parādība rodas, kad tajā saglabātais ūdens kondensējas.

Etiķskābe ūdenī (etiķis)

Etiķis ir asas garšas šķidrums, ko izmanto, lai pievienotu garšu vai saglabātu ēdienu. To sagatavo ar etiķskābes šķīdumu, kas sajaukts ar ūdeni.

Etiķskābes koncentrācija ir mainīga. Piemēram, destilēta etiķa proporcija ir no 5 līdz 8%.

Dzīvsudrabs sudrabā (zobu amalgamas vai pildījumi)

Zobu plombēšanai izmantotās amalgamas sastāv no 2% dzīvsudraba ar sakausējumu, kas darbojas kā šķīdinātājs. Šis sakausējums satur 70% sudraba. Var pievienot arī alvu, varu un cinku.

Šķīdumi, kurus var izmantot mājās

Cukurs ūdenī

Cukurs ir molekulārs un polārs savienojums, un kā tāds tam ir iespēja izšķīst ūdenī, kas ir arī polārs elements.

Cukura struktūras veids atšķirs izšķīdināšanas procesu. Piemēram, ja cukurs ir gabaliņos, izšķīdināšana prasīs ilgāku laiku nekā tad, ja tas ir graudos.

Daži eksperti uzskata, ka cukura ūdens ir ļoti svarīgs ķermeņa enerģijas avots. Ir bijuši pat pētījumi, kas atklāj šī risinājuma efektivitāti cilvēkiem, kuri nodarbojas ar fiziskām aktivitātēm.

Cukurs miltos

Kūkas pagatavošanā parasti sajauc cietās sastāvdaļas un pēc tam pievieno šķidrumus.

Cukurs ir izšķīdināts viela, kas saistās ar miltiem, veidojot pamata sajaukumu kūkai. Papildus šīm divām sastāvdaļām vēlāk pievieno arī citas, piemēram, olas, sviestu vai vaniļu.

Šāda veida izšķīdinātā viela ir cieta, un šajā gadījumā to sajauc ar šķīdinātāju, kas ir arī ciets. Iegūto pamatni var izmantot arī saldo maizīšu, cepumu, kūku, kūku, cupcakes un daudzu citu saldo ēdienu pagatavošanai.

Sulu pulveris ūdenī

Ir liels pulverveida sulu piedāvājums, kas tiek pagatavots, izšķīdinot šo elementu ūdenī. Šajā gadījumā izšķīdinātā sula ir pulvera veidā, un šķīdinātājs ir ūdens.

Šķīdinātāja daudzumam jābūt lielākam nekā izšķīdinātajam, tāpēc vienu vai divas ēdamkarotes sulas pulvera parasti izšķīdina glāzē ūdens. Ir pat daži pulveri, kuru koncentrācija ir augstāka, un būtu jāizmanto mazāks daudzums.

Pastāv šo sulu atdalītāji, jo tie norāda, ka to sastāvā esošie komponenti (piemēram, konservanti, stabilizatori un saldinātāji) ir kaitīgi veselībai.

Hlors ūdenī

Viens no veidiem, kā padarīt ūdeni dzeramu, ir hlora izmantošana kā izšķīdinātu ūdenī. Šis dezinfekcijas līdzeklis ir raksturīgs ar to, ka tas ir viens no visbiežāk izmantotajiem mikrobu likvidēšanai, un tas ir ideāls, lai ātri, ekonomiski un viegli pārveidotu dzeramo ūdeni dzeramajā ūdenī.

Hlors kā šėīdināts šėīdums ūdenī jāiekĜauj koncentrācijā, kas nav lielāka par 0,2 un 0,5 miligramiem litrā.

Izmantotā hlora daudzumam jābūt ļoti mazam, jo ​​šī viela var būt ārkārtīgi toksiska, ja to patērē vai tiek pakļauta lielam daudzumam.

Šo ūdens attīrīšanas metodi sauc par hlorēšanu, un to var izmantot ekskursijas pa kalniem vidū vai sadzīves ūdens attīrīšanai, lai novērstu baktērijas un mikrobus, kas var atrasties caurulēs, caur kurām ūdens iziet.

Krāsojiet ūdenī

Ūdens ir universālākais šķīdinātājs, un tas ir arī pamats, uz kura var izšķīst tāds izšķīdis līdzeklis kā krāsa.

Krāsa parasti izšķīst vairāku iemeslu dēļ. Visizplatītākais ir suku un citu krāsošanai izmantoto instrumentu tīrīšanas atvieglošana.

Ir daudz gleznu veidu; tie, kas vislabāk izšķīst ūdenī, ir tie, kas izgatavoti no lateksa. Papildus instrumentu labākai tīrīšanai, krāsas atšķaidīšanas ūdenī priekšrocība pirms krāsošanas sākšanas ir arī tā, ka tā garantēs labāku krāsotās virsmas apdari.

Piena pulveris ūdenī

Piena pulveris ir izšķīdināta viela, kas veidojas dehidrējot jau pasterizētu pienu. Šī procesa mērķis ir nodrošināt, lai pienu labāk saglabātu ilgāk.

Šis izšķīdinātais ūdens izšķīst ūdenī un rada šķidru pienu, ko parasti lieto brokastīs kopā ar kafiju vai dažādos izstrādājumos.

Tāpat kā sulu pulvera gadījumā, atšķaidāmā piena daudzumam jābūt mazākam par ūdens daudzumu, kurā paredzēts pagatavot šķīdumu.

Mazgāšanas līdzeklis ūdenī

Mazgājot drēbes, izmantojiet šķidrus vai pulverveida mazgāšanas līdzekļus. Tie izšķīst ūdenī, veidojot šķīdumu, kas darbojas kā tekstilizstrādājumu dezinfekcijas un tīrīšanas līdzeklis.

Šajā šķīdumā izmantojamā šķīstošā daudzuma daudzums ir mainīgs, tas būs atkarīgs no mazgāšanas līdzekļa veida, tā noformējuma un tā sastāvdaļām.

Šķīdums, kas sastāv no mazgāšanas līdzekļa un ūdens, var būt ļoti piesārņojošs, nonākot saskarē ar ūdens izgāztuvēm, tāpēc ieteicams izmantot bioloģiski noārdāmus mazgāšanas līdzekļus, kas ļoti īsā laikā var noārdīties un daudz mazāk ietekmēt vidi.

Želeja

Želatīns ir elements, ko veido dzīvnieku cīpslas, saites un kauli. Šo savienojumu var noformēt pulverī vai loksnēs.

Abos gadījumos šī izšķīdinātā viela jāizšķīdina karstā ūdenī, lai sasniegtu gala rezultātu: ideāls saldais ēdiens desertam un ar daudzām veselības priekšrocībām.

Starp šī savienojuma priekšrocībām tas izceļas ar to, ka tas veicina ātru audu atjaunošanu un ir pretiekaisuma pārtika. Turklāt tajā ir liels olbaltumvielu daudzums, un tam ir svarīga loma imūnsistēmas stiprināšanā.

Ēdot nelielu želatīna daudzumu dienā, tas palīdzēs atjaunot locītavas un tādējādi novērst osteoporozes sākumu.

Šokolāde pienā

Šokolāde ir elements, kas veidojas, pateicoties kakao un kakao sviesta sajaukumam. Šis ēdiens darbojas kā šķīstoša viela, sajaucot ar pienu, lai pagatavotu to, ko parasti sauc par karstu šokolādi.

Šim pagatavošanai karsē vēlamo piena daudzumu un, nepārtraukti maisot, pievieno gabaliņos, pulverī vai šķidrumā esošo šokolādi.

Lai šis izšķīdinātais līdzeklis izšķīst vislabākajā iespējamā veidā un izvairoties no gabaliņiem, maisījumu nepieciešams pārspēt bez pauzes.

Kakao pulveris ūdenī

Jūs varat arī pagatavot karstu šokolādi, izmantojot kakao pulveri. Šo izšķīdušo vielu veido tikai kakao pulvera masa. Atšķirībā no šokolādes, kakao neietver šo augļu sviestu.

Kakao var lieliski izšķīdināt ūdenī, lai izveidotu dzērienu, kas aromatizēts ar šokolādi. Šajos gadījumos ir svarīgi saldināt maisījumu ar cukuru, medu vai kādu citu saldinātāju; pretējā gadījumā rezultāts būs ārkārtīgi rūgts.

Atsauces

1. Lamberts, N. un Mohammeds, M. (1993). Ķīmija CXC. Oksforda: Heinemann.
2. Steen, DP (2008). Oglekļa dioksīds, gāzēšana un uzpildes tehnoloģijas principi. DP Steen, Philip un PR Ashurst (redaktori), Gāzētie bezalkoholiskie dzērieni: formulēšana un ražošana, lpp. 112-143. Oksforda: Blackwell Publishing.
3. Kas ir gaisā? (s / f). UCAR zinātniskās izglītības centrs. Saņemts 2017. gada 17. oktobrī no eo.ucar.edu
4. Sašķidrināta naftas gāze. (2013. gads, 12. jūlijs). Encyclopædia Britannica.
   Iegūts 2017. gada 16. oktobrī no vietnes britannica.com
5. Lytle, DA un Schock, MR (1996). Stagnācijas laiks, sastāvs, PH un ortofosfātu ietekme uz metāla izskalošanos no misiņa. Ohaio: ASV Vides aizsardzības aģentūra.
6. Krabi, TD; Pelletier, SJ un Pruett, TL (2001). Ķirurģiskais antisepsis. SS blokā (redaktors), Dezinfekcija, sterilizācija un konservācija, lpp. 919-934. Filadelfija: Lippincott Williams & Wilkins.
7. Byrne, RH et al (2017, 07. jūnijs). Jūras ūdens. Encyclopædia Britannica. Iegūts 2017. gada 17. oktobrī no vietnes britannica.com
8. Plutowska B. un Wardencki, W. (2012). Alkoholisko dzērienu gāzu hromatogrāfijas-olfaktometrija. In J. Piggott (redaktors), Alkoholiskie dzērieni: maņu novērtēšana un patērētāju izpēte, 101.-122.lpp. Filadelfija: izdevniecība Woodhead.
9. Kas ir migla? (2017. gads, 12. jūlijs). Met Office (Lielbritānija). metoffice.gov.uk
10. Helmenstine, AM. (2016, 16. februāris). Kāds ir etiķa ķīmiskais sastāvs? Iegūts 2017. gada 17. oktobrī no vietnes domaco.com
11. Phinney, DJ un Halstead, JH (2017). Palīdzība zobārstniecībā: visaptveroša pieeja. Masačūsetsa: Cengage mācīšanās.
12. Britannica, E. (nd). Šķīdums-ķīmija. Izgūts no britannica.com
13. Wikipedia. (sf). Šķīdība. Saturs iegūts no en.wikipedia.org
14. Classzone. (sf). Šķīdumi. Saturs iegūts no frsd.k12.nj.us
15. ChemGuide. (sf). Piesātināti risinājumi un šķīdība. Saturs iegūts no chem.libretexts.org
16. Madhusha. (sf). Atšķirība starp šķīdinātāju un šķīdinātu. Iegūts no pediaa.com.