Klasyfikacja rozwiązań w chemii

Roztwory nazywane są jednorodnymi mieszaninami składającymi się z co najmniej dwóch składników. Jednym z nich jest rozpuszczalnik. Ustala zagregowany stan rozwiązania i z reguły stanowi większość jego masy. W takim przypadku układ może jednocześnie zawierać kilka rozpuszczalników i substancji rozpuszczonych. Klasyfikacja rozwiązań jest dość obszerna. Dzielenie ich na gatunki może opierać się na różnych cechach.

Klasyfikacja roztworów zgodnie z naturą rozpuszczalnika

W takim przypadku roztwory są podzielone na wodne i niewodne. Woda jest najpowszechniejszym i uniwersalnym rozpuszczalnikiem na świecie, ale nie jest w stanie rozpuścić wszystkich substancji. Wybór rozpuszczalnika jest często kierowany przez tak zwaną zasadę podobieństwa. Polega na tym, że substancje o charakterze nieorganicznym lepiej rozpuszczają się w wodzie. Do rozpuszczania związków organicznych niezbędne jest stosowanie specjalnych rozpuszczalników organicznych, takich jak benzen, chloroform lub alkohole.

Przez wielkość cząstek substancji rozpuszczonej

Najpowszechniejsza zasada klasyfikacji. W tym przypadku istnieją dwa rodzaje systemów: prawdziwy i koloidalny.

W pierwszym przypadku substancja rozpuszczona występuje w postaci pojedynczych atomów i cząsteczek. Wymiary tych cząstek są tak małe, że nie można ich odróżnić wzrokowo lub za pomocą mikroskopu optycznego. Są to na przykład wodne roztwory soli, cukru lub kwasu octowego. Ich główną cechą wyróżniającą jest brak zmętnienia.

W układach koloidalnych substancja rozpuszczona jest zawarta w postaci agregatów o wystarczająco dużym rozmiarze (od 1 do 1000 nm), które są widoczne gołym okiem. Światło przechodzące przez takie rozwiązanie ma kształt stożka. Zjawisko to nazywa się efektem Tyndalla.

Klasyfikacja układów koloidalnych

Z kolei systemy koloidalne dopuszcza się podział na typy w zależności od stanu skupienia rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej. Poniższa tabela pokazuje ich klasyfikację. Stan skupienia rozpuszczalnika jest wskazany pionowo, a substancja rozpuszczona - poziomo.

Dym jest roztworem stałych cząstek węgla w powietrzu.

Kiedy woda jest mieszana z olejem, powstaje inny rodzaj. systemy rozpraszające - emulsja. Z reguły szybko złuszczają. W razie potrzeby do emulsji dodaje się specjalne substancje stabilizujące.

Innym dość nietypowym przykładem rozwiązania jest pianka morska. Co więcej, można go oglądać z dwóch punktów widzenia: jako roztwór powietrza w wodzie (na tej podstawie oparty jest na pienieniu) i jako prawdziwy wodny roztwór soli mineralnych.

Klasyfikacja prawdziwych rozwiązań

Przykładami prawdziwych są wodne roztwory soli, sody, cukru, kwasu octowego itp. Zazwyczaj klasyfikuje się je zgodnie ze stężeniem substancji rozpuszczonej. Na tej podstawie istnieją trzy rodzaje rozwiązań w chemii.

Jeśli w tych warunkach (temperatura, ciśnienie) możliwe jest rozpuszczenie większej ilości substancji niż jest już zawarte w roztworze, nazywa się to nienasyconym.

Nasycony roztwór zawiera maksymalną możliwą ilość rozpuszczonej substancji w eksperymencie.

Jeśli roztwór zawiera więcej substancji niż nasyconych, taki układ nazywa się przesycony. Można go uzyskać przez bardzo powolne i ostrożne chłodzenie nasyconego roztworu przygotowanego w wyższej temperaturze.

Rozwiązania przesycone są wyjątkowo niestabilne. W przypadku braku równowagi zaczyna się natychmiast proces krystalizacji nadmiaru substancji rozpuszczonej. Mały kryształ substancji, spożycie obcego ciała (na przykład kurz) lub wstrząsanie roztworem może zainicjować opady.

Klasyfikacja według stopnia nasycenia

Inną powszechną zasadą jest rozdzielanie rozwiązań na gatunki. Tak, w zależności od stężenie roztworu można wyróżnić dwa typy: rozcieńczony i skoncentrowany. Granica między nimi jest jednak bardzo warunkowa.

Rozcieńczony roztwór charakteryzuje się niską zawartością substancji rozpuszczonej. Nie można go jednak utożsamiać z nienasyconym.

Na przykład roztwór zawierający zaledwie 0,0000134 mol / l chlorku srebra rozcieńcza się, ponieważ stężenie substancji rozpuszczonej w nim jest bardzo małe. Jednak w normalnych warunkach nie jest możliwe rozpuszczenie w nim większej ilości związku, a zatem taki roztwór będzie jednocześnie nasycony.

Według właściwości fizycznych

Dość często substancje i ich roztwory klasyfikuje się według ich zdolności do przewodzenia prądu elektrycznego. Ma roztwory substancji z wiązaniem jonowym w cząsteczkach. Pod wpływem cząsteczek wody związki te są zdolne do ulegania dysocjacja elektrolityczna na jony. Takie substancje i ich roztwory nazywane są elektrolitami. Przykłady elektrolitów: roztwory chlorku sodu, kwasu siarkowego, bromku potasu.

Substancje organiczne, z reguły, są w roztworze w postaci cząsteczek obojętnych lub są mało dysocjowane. Takie systemy nie są w stanie przewodzić prądu i są nazywane nieelektrolitami.

Tak więc klasyfikacja rozwiązań jest rozległa i różnorodna. Jego typ jest wybierany w zależności od konkretnych celów.