ทางออกที่แท้จริง: คำจำกัดความ คุณสมบัติ องค์ประกอบ คุณสมบัติ ตัวอย่าง

2024 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 05:43

โซลูชั่น เช่นเดียวกับกระบวนการสร้าง มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อโลกรอบตัวเรา น้ำและอากาศเป็นตัวแทนสองคนโดยที่ชีวิตบนโลกเป็นไปไม่ได้ ของเหลวชีวภาพส่วนใหญ่ในพืชและสัตว์ก็เป็นสารละลายเช่นกัน กระบวนการย่อยอาหารเชื่อมโยงกับการสลายตัวของสารอาหารอย่างแยกไม่ออก

การผลิตใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้โซลูชันบางประเภท ใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ อาหาร ยา โลหะ เหมืองแร่ พลาสติก และเส้นใย ด้วยเหตุนี้จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจว่ามันคืออะไร รู้คุณสมบัติและคุณสมบัติที่แตกต่างของพวกมัน

สัญญาณทางออกที่แท้จริง

การแก้ปัญหาเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันที่มีหลายองค์ประกอบซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการกระจายองค์ประกอบหนึ่งไปยังอีกองค์ประกอบหนึ่ง พวกมันถูกเรียกว่าระบบกระจายตัว ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคที่สร้างพวกมัน แบ่งออกเป็นระบบคอลลอยด์ สารแขวนลอย และสารละลายที่แท้จริง

ในช่วงหลัง ส่วนประกอบอยู่ในสถานะแยกออกเป็นโมเลกุล อะตอม หรือไอออน ระบบกระจายโมเลกุลดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะดังต่อไปนี้:

• ความสัมพันธ์ (ปฏิสัมพันธ์);
• ความเป็นธรรมชาติของการศึกษา
• ความมั่นคงของสมาธิ
• เนื้อเดียวกัน;
• ความยั่งยืน

กล่าวอีกนัยหนึ่ง พวกมันสามารถเกิดขึ้นได้หากมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบ ซึ่งนำไปสู่การแยกสารโดยธรรมชาติออกเป็นอนุภาคเล็กๆ โดยไม่ต้องใช้ความพยายามจากภายนอก ผลลัพธ์ที่ได้ควรเป็นแบบเฟสเดียว กล่าวคือ ไม่ควรมีส่วนต่อประสานระหว่างส่วนประกอบต่างๆ สัญญาณสุดท้ายคือสิ่งสำคัญที่สุด เนื่องจากกระบวนการละลายสามารถดำเนินไปได้เองโดยธรรมชาติก็ต่อเมื่อกระบวนการนี้เอื้ออำนวยต่อระบบอย่างกระฉับกระเฉงเท่านั้น ในกรณีนี้ พลังงานอิสระจะลดลง และระบบจะสมดุล โดยพิจารณาจากคุณสมบัติเหล่านี้ทั้งหมด เราสามารถกำหนดคำจำกัดความต่อไปนี้:

วิธีแก้ปัญหาที่แท้จริงคือระบบสมดุลที่เสถียรของอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป ซึ่งมีขนาดไม่เกิน 10^-7cm นั่นก็คือ เทียบเท่า ที่มีอะตอม โมเลกุล และไอออน

สารตัวใดตัวหนึ่งเป็นตัวทำละลาย (ตามกฎแล้วนี่คือส่วนประกอบที่มีความเข้มข้นสูงกว่า) และส่วนที่เหลือเป็นตัวทำละลาย หากสารดั้งเดิมอยู่ในสถานะการรวมตัวต่างกัน ตัวทำละลายจะถือเป็นตัวที่ไม่เปลี่ยนแปลง

ประเภทของการแก้ปัญหาที่แท้จริง

ตามสถานะของการรวมกลุ่ม สารละลายคือของเหลว ก๊าซ และของแข็ง ระบบของเหลวเป็นระบบที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด และยังแบ่งออกเป็นหลายประเภทขึ้นอยู่กับสถานะเริ่มต้นตัวละลาย:

• ของแข็งในของเหลว เช่น น้ำตาลหรือเกลือในน้ำ
• ของเหลวในของเหลว เช่น กรดซัลฟิวริกหรือกรดไฮโดรคลอริกในน้ำ
• ก๊าซเป็นของเหลว เช่น ออกซิเจนหรือคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำ

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่แค่น้ำเท่านั้นที่สามารถเป็นตัวทำละลายได้ และโดยธรรมชาติของตัวทำละลายแล้ว สารละลายของเหลวทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นน้ำ ถ้าสารนั้นละลายในน้ำ และไม่ใช่น้ำ หากสารนั้นละลายในอีเทอร์ เอทานอล เบนซิน ฯลฯ

ตามค่าการนำไฟฟ้า สารละลายจะแบ่งออกเป็นอิเล็กโทรไลต์และไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรไลต์เป็นสารประกอบที่มีพันธะผลึกไอออนิกเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งเมื่อแยกตัวออกจากสารละลายจะเกิดเป็นไอออน เมื่อละลาย สารที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์จะแตกตัวเป็นอะตอมหรือโมเลกุล

ในการแก้ปัญหาที่แท้จริง กระบวนการที่ตรงกันข้ามสองกระบวนการเกิดขึ้นพร้อมกัน - การละลายของสารและการตกผลึกของสาร ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของสมดุลในระบบ "ตัวถูกละลาย - สารละลาย" ประเภทของการแก้ปัญหาต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

• อิ่มตัว เมื่ออัตราการละลายของสารบางชนิดเท่ากับอัตราการตกผลึกของตัวมันเอง นั่นคือ สารละลายจะสมดุลกับตัวทำละลาย
• ไม่อิ่มตัวหากมีตัวถูกละลายน้อยกว่าอิ่มตัวที่อุณหภูมิเดียวกัน
• supersaturated ซึ่งมีตัวถูกละลายมากเกินไปเมื่อเปรียบเทียบกับตัวถูกอิ่มตัว และคริสตัลหนึ่งตัวก็เพียงพอที่จะเริ่มการตกผลึกแบบแอคทีฟ

เชิงปริมาณลักษณะเฉพาะที่สะท้อนถึงเนื้อหาของส่วนประกอบเฉพาะในสารละลายใช้ความเข้มข้น สารละลายที่มีปริมาณตัวถูกละลายต่ำเรียกว่าเจือจางและมีเนื้อหาสูง - เข้มข้น

วิธีแสดงความเข้มข้น

เศษส่วนมวล (ω) - มวลของสาร (m_v-va) อ้างถึงมวลของสารละลาย (m_p-ra). ในกรณีนี้ มวลของสารละลายจะใช้เป็นผลรวมของมวลของสารและตัวทำละลาย (m_p-la).

เศษส่วนโมล (N) - จำนวนโมลของตัวถูกละลาย (N_v-va) หารด้วยจำนวนโมลของสารที่ก่อตัวเป็นสารละลาย (ΣN).

Molality (C_m) - จำนวนโมลของตัวถูกละลาย (N_v-va) หารด้วยมวลของตัวทำละลาย (m r-la_).

ความเข้มข้นของกราม (C_m) - มวลของตัวถูกละลาย (m_v-va) หมายถึงปริมาตรของสารละลายทั้งหมด (วี).

ค่าปกติหรือความเข้มข้นเทียบเท่า (C_n) - จำนวนเทียบเท่า (E) ของตัวถูกละลาย อ้างอิงถึงปริมาตรของสารละลาย

Titer (T) - มวลของสาร (m _in-va) ที่ละลายในปริมาตรของสารละลายที่กำหนด

เศษส่วนปริมาตร (ϕ) ของสารที่เป็นก๊าซ - ปริมาตรของสาร (V_v-va) หารด้วยปริมาตรของสารละลาย (V_{) p-ra}).

คุณสมบัติของโซลูชั่น

เมื่อพิจารณาถึงปัญหานี้ ส่วนใหญ่มักจะพูดถึงสารละลายเจือจางของสารที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ นี่เป็นเพราะประการแรกเนื่องจากระดับของปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคทำให้พวกเขาใกล้ชิดกับก๊าซในอุดมคติมากขึ้น และประการที่สองคุณสมบัติของพวกมันเกิดจากความเชื่อมโยงระหว่างอนุภาคทั้งหมดและเป็นสัดส่วนกับเนื้อหาของส่วนประกอบ คุณสมบัติของสารละลายจริงดังกล่าวเรียกว่า colligative แรงดันไอของตัวทำละลายเหนือสารละลายอธิบายไว้โดยกฎของราอูลต์ ซึ่งระบุว่าแรงดันไออิ่มตัวที่ลดลงของตัวทำละลาย ΔР เหนือสารละลายนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับเศษโมลของตัวถูกละลาย (T_{v- va}) และความดันไอเหนือตัวทำละลายบริสุทธิ์ (R⁰_r-la):

ΔР=Р^o_r-la ∙ T_v-va

การเพิ่มขึ้นของจุดเดือด ΔТк และจุดเยือกแข็ง ΔТз ของสารละลายเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นของโมลาร์ของสารที่ละลายในพวกมัน С_m:

ΔT_k=E ∙ C_m โดยที่ E คือค่าคงตัวของหลอดแก้ว;

ΔT_z=K ∙ C_m โดยที่ K คือค่าคงที่การแช่แข็ง

แรงดันออสโมติก π คำนวณโดยสมการ:

π=R∙E∙X_v-va / V_r-la, โดยที่ X_v-va คือเศษโมลของตัวถูกละลาย V_r-la คือปริมาตรของตัวทำละลาย

ความสำคัญของการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวันของบุคคลใด ๆ ยากที่จะประเมินค่าสูงไป น้ำธรรมชาติประกอบด้วยก๊าซที่ละลายในน้ำ - CO₂ และ O₂ เกลือต่างๆ - NaCl, CaSO4, MgCO3, KCl เป็นต้น แต่ไม่มีสิ่งเจือปนเหล่านี้ใน ร่างกายอาจขัดขวางการเผาผลาญเกลือน้ำและการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือด อีกตัวอย่างหนึ่งของการแก้ปัญหาที่แท้จริงคือโลหะผสมของโลหะ จะเป็นทองเหลืองหรือเครื่องประดับทองก็ได้ แต่ที่สำคัญหลังผสมเสร็จส่วนประกอบที่หลอมเหลวและความเย็นของสารละลายที่ได้จะก่อตัวขึ้นหนึ่งเฟสที่เป็นของแข็ง โลหะผสมใช้ทุกที่ตั้งแต่มีดไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์