Химический раствор

Мы объясним, что такое химический раствор и его основные характеристики. Кроме того, как он классифицируется и какова его концентрация
Химический раствор – это однородная смесь двух или более веществ

Что такое химический раствор?

однородная смесь двух или более чистых химических веществ называется химическим раствором или раствором. Раствор может происходить на молекулярном или ионном уровне и не представляет собой химическую реакцию

Таким образом, раствор, полученный в результате смешения двух компонентов будет иметь только одну распознаваемую фазу ( твердое жидкость или газ ), даже если отдельные компоненты имеют разные фазы. Например, растворение сахара в воде

Каждый химический раствор имеет как минимум два компонента: растворитель (то, что растворено в другом) и растворитель или сольвент (который растворяет растворитель). В случае сахара, растворенного в воде, сахар является растворителем, а вода – растворителем

Образование растворов и смесей веществ имеет фундаментальное значение для разработки новых материалов и понимания химических сил, которые позволяют материи объединяться. Это представляет особый интерес для областей химии , биологии и геохимии, среди прочих

Характеристики химического раствора

Элементы химического раствора неразличимы невооруженным глазом.

В целом, любой химический раствор характеризуется:

• растворитель и растворитель не могут быть разделены физическими методами, такими как фильтрация или просеивание , поскольку их частицы образовали новые химические взаимодействия.
• Они содержат растворитель и сольвент (по крайней мере) в какой-то различимой пропорции.
• Их составные элементы невозможно различить невооруженным глазом.
• Только растворитель и растворитель могут быть разделены такими методами, как дистилляция кристаллизация или хроматография

Типы химических растворов

Химические растворы можно классифицировать по двум критериям

Отношение растворенного вещества к растворителю:

• Разбавить . Когда количество растворенного вещества в растворителе очень мало. Например: 1 грамм сахара в 100 граммах воды.
• Концентрированный. Когда количество растворенного вещества по отношению к растворителю велико. Например: 25 грамм сахара в 100 граммах воды.
• Насыщенный . Когда растворитель больше не принимает растворитель при данной температуре. Например: 36 грамм сахара в 100 граммах воды при температуре 20 °C.
• Перенасыщение. Поскольку насыщение связано с температурой, если мы повышаем температуру, растворитель может быть вынужден принять больше растворенного вещества, чем обычно, в результате чего образуется перенасыщенный раствор (пересыщенный, скажем так). Таким образом, при нагревании раствор поглощает гораздо больше растворителя, чем обычно.

Состояние агрегации компонентов:

твердые вещества:

• И растворитель, и растворитель находятся в твердом состоянии. Например: сплавы , такие как латунь ( медь и цинк).
• Газ в твердом теле. Растворитель – это газ, а растворитель – твердое вещество. Например: водород в палладии, вулканическая пыль и другие.
• Жидкость в твердом состоянии. Растворитель – это жидкость, а растворитель – твердое вещество. Например, амальгамы (ртуть и серебро).

Жидкости:

• Твердое в жидком. Обычно небольшое количество твердого вещества (растворителя) растворяется в жидкости (растворителе). Например: сахар, растворенный в воде.
• Газ в жидкости Газ (растворитель) растворяется в жидкости (растворителе). Например, кислород, растворенный в морской воде , который отвечает за водную жизнь на планете.
• Жидкость в жидкости И растворитель, и растворяемое вещество являются жидкостями. Например, амальгамы (ртуть и серебро).

Газообразный:

• И растворитель, и растворитель являются газами. Во многих случаях эти растворы предполагаются как смеси из-за слабого взаимодействия между частицами газов. Например: кислород в воздухе
• Газ в твердом теле. Растворитель – это газ, а растворитель – твердое вещество. Например: порошок, растворенный в воздухе.
• Жидкость в газе. Растворитель – это жидкость, а растворитель – газ. Например: водяной пар в воздухе.

Концентрация химического раствора

Концентрация – это величина, описывающая отношение растворителя к раствору в растворе. Эта величина выражается в двух различных типах единиц:

Физические единицы. Выраженные по отношению к весу объему раствора, в процентах (умноженных на 100). Например:

• %Weight/Weight . Она выражается в граммах растворителя на грамм раствора.
• %Volume/volume . Выражается в кубических сантиметрах (куб. см) растворенного вещества на куб. см раствора.
• %Weight/volume . Объединяет два предыдущих: грамм растворителя на кубический сантиметр раствора.

Химические единицы . Те, которые выражены в системах химических единиц. Например:

• Molarity (M) . Она выражается в количестве молей растворенного вещества в одном литре раствора или одном килограмме раствора. Он рассчитывается следующим образом:
  

Где n(X) – количество молей компонента X, а Vdissolution – объем раствора. Молярность выражается в молях/раствор

• Мольная доля (Xi) . Она выражается в молях компонента (растворителя или растворенного вещества) по отношению к общему количеству молей раствора следующим образом:

Xsolution = моль растворенного вещества / (моль растворенного вещества + моль растворителя)

Xsolvent = моль растворителя / (моль растворенного вещества + моль растворителя)

Всегда это учитываю:

Xsolvent + Xsolution = 1

Мольная доля является безразмерной, т.е. не выражается в единицах измерения

• Molality (m)Отношение количества молей любого растворенного растворителя к килограмму растворителя. Он рассчитывается следующим образом:
  

Где m(X) – молярность X, n(X) – количество молей X, а mass(solvent) – масса растворителя, выраженная в кг. Важно уточнить, что молярность выражается на кг (1000 г) растворителя. Она выражается в единицах моль/кг