Čisté látky se v přírodě téměř nikdy nevyskytují. V zásadě jsou prezentovány ve formě směsí, které jsou schopny tvořit homogenní nebo heterogenní systémy.
Vlastnosti skutečných řešení
Skutečná řešení jsou druhem rozptýlených systémů, které mají větší pevnost mezi disperzním médiem a dispergovanou fází.
Krystaly různých velikostí lze získat z jakékoli chemické látky. V každém případě budou mít stejnou vnitřní strukturu: iontovou nebo molekulární krystalovou mřížku.
Rozpustit
V procesu rozpouštění zrn chloridu sodného a cukru ve vodě vzniká iontový a molekulární roztok. V závislosti na stupni fragmentace může být látka ve tvaru:
- viditelné makroskopické částice větší než 0,2 mm;
- mikroskopické částice menší než 0,2 mm lze zachytit pouze mikroskopem.
Skutečné a koloidní roztoky se liší velikostí částic rozpuštěné látky. Krystaly neviditelné pod mikroskopem se nazývají koloidní částice a výsledný stav se nazývá koloidní roztok.
Fáze řešení
V mnoha případech jsou skutečnými roztoky drcené (dispergované) systémy homogenního typu. Obsahují spojitou spojitou fázi - disperzní médium a drcené částice určitého tvaru a velikosti (dispergovaná fáze). Jak se koloidní roztoky liší od skutečných systémů?
Hlavním rozdílem je velikost částic. Koloidně rozptýlené systémy jsou považovány za heterogenní, protože je nemožné detekovat fázové rozhraní ve světelném mikroskopu.
Skutečná řešení – toto je možnost, když se látka v prostředí vyskytuje ve formě iontů nebo molekul. Odkazují na jednofázové homogenní roztoky.
Vzájemné rozpouštění disperzního prostředí a dispergované látky je považováno za předpoklad pro vznik disperzních systémů. Například chlorid sodný a sacharóza jsou nerozpustné v benzenu a petroleji, takže v takovém rozpouštědle nevznikají koloidní roztoky.
Klasifikace rozptýlených systémů
Jak se dělí rozptýlené systémy? Skutečná řešení, koloidní systémy se liší několika způsoby.
Existuje rozdělení disperzních systémů podle stavu agregace média a disperzní fáze, vzniku nebo absence interakce mezi nimi.
Funkce
Existují určité kvantitativní charakteristiky disperzity látky. Nejprve se rozlišuje stupeň rozptylu. Tato hodnota je převrácená hodnota velikosti částic. Jecharakterizuje počet částic, které lze umístit do řady ve vzdálenosti jednoho centimetru.
V případě, že všechny částice mají stejnou velikost, vznikne monodisperzní systém. S nestejnými částicemi dispergované fáze se vytvoří polydisperzní systém.
Se zvyšující se disperzí látky se v ní zvyšují procesy, které se vyskytují na mezifázovém povrchu. Například se zvyšuje specifický povrch dispergované fáze, zvyšuje se fyzikálně-chemický účinek média na rozhraní mezi dvěma fázemi.
Varianty disperzních systémů
V závislosti na fázi, ve které bude rozpuštěná látka, se rozlišují různé varianty disperzních systémů.
Aerosoly jsou rozptýlené systémy, ve kterých je rozptýlené médium přítomno v plynné formě. Mlhy jsou aerosoly s kapalnou disperzní fází. Kouř a prach jsou vytvářeny pevnou disperzní fází.
Pěna je disperze plynné látky v kapalině. Kapaliny v pěnách degenerují do filmů, které oddělují bubliny plynu.
Emulze jsou disperzní systémy, kde je jedna kapalina distribuována přes objem druhé, aniž by se v ní rozpouštěla.
Suspenze nebo suspenze jsou nízkodisperzní systémy, ve kterých jsou pevné částice v kapalině. Koloidní roztoky nebo soly ve vodném disperzním systému se nazývají hydrosoly.
Podle přítomnosti (nepřítomnosti) mezi částicemi dispergované fáze se rozlišují volně dispergované nebo koherentně dispergované systémy. Do první skupinyzahrnují lyosoly, aerosoly, emulze, suspenze. V takových systémech nejsou žádné kontakty mezi částicemi a dispergovanou fází. Pohybují se volně v roztoku pod vlivem gravitace.
Kohezně-disperzní systémy vznikají v případě kontaktu částic s dispergovanou fází, v důsledku čehož se vytvářejí struktury ve formě mřížky nebo kostry. Takové koloidní systémy se nazývají gely.
Proces želatinace (želatinizace) je přeměna solu na gel na základě snížení stability původního solu. Příklady vázaných disperzních systémů jsou suspenze, emulze, prášky, pěny. Zahrnují také půdu vytvořenou v procesu interakce organických (humusových) látek a půdních minerálů.
Kapilárně rozptýlené systémy se vyznačují souvislou hmotou hmoty pronikající kapilárami a póry. Jsou považovány za látky, různé membrány, dřevo, lepenku, papír.
Skutečná řešení jsou homogenní systémy sestávající ze dvou komponent. Mohou existovat v rozpouštědlech různého stavu agregace. Rozpouštědlo je látka užívaná v nadbytku. Složka, která je odebrána v nedostatečném množství, je považována za rozpuštěnou látku.
Funkce řešení
Tvrdé slitiny jsou také řešení, ve kterých různé kovy působí jako rozptýlené médium a složka. Z praktického hlediska jsou zajímavé zejména takové kapalné směsi, ve kterých kapalina působí jako rozpouštědlo.
Z mnoha anorganickýchzvláště zajímavá rozpouštědla je voda. Téměř vždy se skutečný roztok vytvoří, když se částice rozpuštěné látky smíchají s vodou.
Z organických sloučenin jsou vynikajícími rozpouštědly tyto látky: ethanol, methanol, benzen, tetrachlormethan, aceton. V důsledku chaotického pohybu molekul nebo iontů rozpuštěné složky částečně přecházejí do roztoku a tvoří nový homogenní systém.
Látky se liší ve schopnosti tvořit roztoky. Některé lze vzájemně míchat v neomezeném množství. Příkladem je rozpouštění krystalů soli ve vodě.
Podstatou procesu rozpouštění z hlediska molekulárně-kinetické teorie je, že po zavedení krystalů chloridu sodného do rozpouštědla dochází k disociaci na kationty sodíku a anionty chloru. Nabité částice oscilují, srážky s částicemi samotného rozpouštědla vedou k přechodu iontů do rozpouštědla (vazbě). Postupně se do procesu připojují další částice, povrchová vrstva se ničí, krystal soli se rozpouští ve vodě. Difúze umožňuje distribuci částic látky v celém objemu rozpouštědla.
Typy skutečných řešení
Skutečné řešení je systém, který se dělí na několik typů. Existuje klasifikace takových systémů na vodné a nevodné podle typu rozpouštědla. Jsou také klasifikovány podle varianty rozpuštěné látky na zásady, kyseliny, soli.
Jezterůzné typy skutečných řešení ve vztahu k elektrickému proudu: neelektrolyty, elektrolyty. V závislosti na koncentraci rozpuštěné látky je lze ředit nebo koncentrovat.
Skutečné roztoky nízkomolekulárních látek z termodynamického hlediska se dělí na reálné a ideální.
Takové roztoky mohou být iontově dispergované i molekulárně dispergované systémy.
Saturace řešení
V závislosti na tom, kolik částic vstoupí do roztoku, existují přesycené, nenasycené a nasycené roztoky. Roztok je kapalný nebo pevný homogenní systém, který se skládá z několika složek. V každém takovém systému je nezbytně přítomno rozpouštědlo, stejně jako rozpuštěná látka. Když se některé látky rozpustí, uvolní se teplo.
Takový proces potvrzuje teorii řešení, podle které je rozpouštění považováno za fyzikální a chemický proces. Existuje rozdělení procesu rozpustnosti do tří skupin. První jsou ty látky, které jsou schopny se rozpustit v množství 10 g ve 100 g rozpouštědla, nazývají se vysoce rozpustné.
Látky jsou považovány za málo rozpustné, pokud se ve 100 g složky rozpustí méně než 10 g, zbytek se nazývá nerozpustný.
Závěr
Systémy skládající se z částic různého stavu agregace, velikosti částic, jsou nezbytné pro normální lidský život. Pravda, koloidní roztoky, diskutované výše, jsou zvyklévýroba léčiv, výroba potravin. Znáte-li koncentraci rozpuštěné látky, můžete nezávisle připravit potřebný roztok, například ethylalkohol nebo kyselinu octovou, pro různé účely v každodenním životě. V závislosti na stavu agregace rozpuštěné látky a rozpouštědla mají výsledné systémy určité fyzikální a chemické vlastnosti.
