Концентрований та розбавлений розчини

Не слід плутати поняття насичений і ненасичений розчини з поняттями концентрований і розбавлений. Назви концентрований і розбавлений вказують лише, на ступінь розчиненості речовини, що міститься в даній кількості розчинника, і нічого не вказують на ступінь його насичення.

Концентрований розчин може бути і насиченим і ненасиченим. Наприклад, якщо в 100 г води при 100 °C розчинити 200 г нітрату калію KNO₃, то такий розчин буде досить концентрованим, але ненасиченим, бо для одержання насиченого розчину при цих умовах потрібно розчинити не 200, а 245 г цієї солі. Другий приклад: якщо в 100 г води при звичайній температурі розчинити в одному випадку 0,10 г Ca(OH)₂, а в другому — 0,16 г, то обидва розчини будуть дуже розбавлені і разом з тим перший з них буде ненасиченим, а другий — насиченим.

Якшо в одній речовині(у середовищі) розподілена у вигляді найдрібніших частинок інша речовина (фаза), така система називається дисперсною системою. Речовина, у якій розподіляється інша речовина, називається дисперсійним середовищем, або розчинником. Речовина, що розподіляється в розчиннику, називається дисперсійною фазою або розчиненою речовиною. Так, найдрібніші частинки крейди у воді утворюють дисперсну систему, у якій вода є дисперсійним середовищем, а частинки крейди- дисперсійною фазою. Найбільше значення мають дисперсні системи, у яких середовищем є рідина, часто вода. Залежно від розмірів чатинок фази, дисперсні системи поділяють на три класи: грубо дисперсні, колоїдні і іонно-молекулярні системи.

1) грубодисперсні системи або зависі – це дисперсні системи, що містять частинки фази діаметром більше 100 нм. Частинки зависів можна побачити за допомогою мікроскопа. Зависі що складаються з рідкого середовища і твердої фази, називаються суспензіями (вода-крейда). Зависі що складаються з рідкого середовища і рідкої фази, називаються емульсіями (вода-олія).

2) Колоїдні системи (колоїдні розчини, золі)- це дисперсні системи, що містять частинки фази розміром від 1 до 100 нм.

3) Іонно-молекулярні системи(істинні розчини)- це дисперсні системи, що містять частинки фази розміром менше 1 нм.

Розчин - це однорідна (гомогенна) система, що складається з розчинника, розчиненої речовини і продуктів їхньої взаємодії.

1. За агрегатним станом речовини розчини поділяють на рідкі, тверді і газоподібні. Розчин складається з орозчинника і розчиненої речовини. Але не завжди очевидно, яка речовина є розчиненою і яка розчинником. Якщо обидві речовини до розчинення перебували в однаковому агрегатному стані (наприклад, ацетон і вода), розчинником вважають речовину, якої у розчині більше. Якщо до розчинення речовини перебували в різних агрегатних станах, розчинником вважають речовину в рідкому стані. Найпоширенішим рідким розчинником є вода.

2. Розчини мають подібність з хімічними сполуками. Однак між ними є відмінності. Так, розчини немають постійного складу, у розчині можна виявити властивості його окремих компонентів. Розчинність- це властивість речовини розчинятись у воді або іншому розчиннику. Розчинність виражають максимальною кількістю грамів речовини, яку можна розчинити в 100 г розчинника при даній температурі. Розчинність іноді називають коефіцієнтом розчинності. Розчинність залежить від природи речовини. За розчинністю у воді всі речовини поділяють на 3 групи: 1) добре розчинні(CuSO₄ ,NaOH, CH_3, OH та ін.);

3) малорозчинні речовини (BaSO₄, N₂, та ін.); 3) практично нерозчинні речовини

(Ag, Au, Ar та ін.). розчин у якому речовина за даних умов більше не розчиняється, називається начиченим. У насиченому розчині міститься менше речовини, а в пересиченому розчині- більше, ніж у насиченому (пересичний розчин приготовляються з насиченого спеціальними засобами). Розчинність речовин у воді залежить від температури.

4. Звичайно розчинність твердих речовин і рідин з підвищенням температура зростає. Розчинність газів з підвищенням температури зменшується, а з підвищення тиску- збільшується. Виділення речовини з розчину при зниженні температури називається кристалізацією. Речовина кристалізується очищеною від домішок. Якщо в розчині містяться домішки вони не випадають з розчині навіть при зниженні температури, оскільки розчин для домішок є ненасиченим. На цьому заснований метод очищення речовин, які називаються прекристалізацією.

5. Розчиненя речовин супроводжується тепловим ефектом: виділення або поглинанням теплоти що залежить від природи речовини. Так, при розчиненні калій гідроксиду KOH відбувається виділення теплоти а при розчинені амоній нітрату NH₄NO₃ поглинається теплота. Розчиненя калій гідроксиду- це екзотермічний процес (△Н 0). Розчинення амоній нітрату – це ендотермічний процес (△Н . Отже, при розчинені проходять хімічні процеси, утворюються хімічні зв’язки.

У результаті хімічної взаємодії розчинника з розчиненою речовиною утворюються сполуки,що називаються сольватами(а для водних розчинів-гідратами).При утворенні сольватів(гідратів) властивості розчиненої речовини часто змінюються.

Значення розчинів

Водні розчини відіграють величезну роль у природі і практичній діяльності людини. Досить сказати, що рослини беруть з ґрунту всі потрібні для їх росту поживні речовини лише у вигляді водних розчинів. Тому своєчасне надходження води до ґрунту має таке велике значення для нормального розвитку рослин і забезпечення високого врожаю сільськогосподарських культур. Процеси травлення і засвоєння їжі людиною і всіма тваринами теж зв'язані з переведенням поживних речовин у розчин.

Розчини відіграють величезну роль у техніці. Більшість хімічних процесів у промисловості проводять у розчинах. Такі галузі техніки, як шкіряне і паперове виробництво, виробництво цукру, мінеральних добрив, лікувальних речовин і багато інших, нерозривно пов'язані з широким застосуванням водних розчинів.

Завдання для самоконтролю:

1.Дати загальну характеристику розчинів.

2. Основні властивості розчинів.

3. Класифікація розчинів.

4. Реакції в розчинах.

5.Яку роль розчини відіграють в поліграфічному виробництві?

 

Рекомендована література:

1. В.П.Басов.Хімія:Навчальний посібник:К.:Каравела,Львів,2003 р.- ст.53-59.

2. Г.П. Хомченко.Посібник з хімії.-К.:Видавництво АСК.,2003р.-ст. 129-131.

3.Н.М.Буринська. Основи загальної хімії, 11клас:Підручник з поглибл. Вивченням хімії.-Київ;Ірпінь:ВТФ «Перун»,1997.- ст.113-121.

4.Н.В. Романова.Основи хімічного аналізу:Навч.посібник.-К.:Освіта,1992.-ст.7-13.

Лекція.