CHEMICKÉ ROZTOKY: TYPY, PRÍPRAVA A PRÍKLADY - CHÉMIA - 2026

Tieto chemické roztoky sú známe ako homogénna zmes v chémii. Sú to stabilné zmesi dvoch alebo viacerých látok, v ktorých sa jedna látka (nazývaná solut) rozpustí v inej (nazývanej rozpúšťadlo). Roztoky prijímajú fázu rozpúšťadla v zmesi a môžu existovať v pevnej, kvapalnej a plynnej fáze.

V prírode existujú dva typy zmesí: heterogénne zmesi a homogénne zmesi. Heterogénne zmesi sú tie, v ktorých nie je rovnomerné zloženie a podiely ich zložiek sa v jednotlivých vzorkách líšia.

Na druhej strane homogénne zmesi (chemické roztoky) sú zmesi tuhých látok, kvapalín alebo plynov - popri možných zväzkoch medzi zložkami, ktoré sú v rôznych fázach - a ich zložky sú rozdelené v rovnakých pomeroch podľa obsahu.

Miešacie systémy majú tendenciu hľadať homogenitu, napríklad keď sa do vody pridá farbivo. Táto zmes začína ako heterogénna, ale čas spôsobí, že prvá zlúčenina difunduje kvapalinou, čo spôsobí, že sa tento systém stane homogénnou zmesou.

Riešenia a ich komponenty sú viditeľné v každodenných situáciách a na úrovniach od priemyselných až po laboratórne. Sú predmetom štúdia kvôli charakteristikám, ktoré vykazujú, a kvôli silám a atrakciám, ktoré sa medzi nimi vyskytujú.

druhy

Existuje niekoľko spôsobov, ako klasifikovať riešenia z dôvodu ich rozmanitých charakteristík a ich možných fyzikálnych stavov; Z tohto dôvodu musíte vedieť, na čom sú rozdiely medzi typmi riešení, pred ich rozdelením do kategórií.

Jedným zo spôsobov, ako separovať typy roztokov, je úroveň jeho koncentrácie, ktorá sa tiež nazýva nasýtenie roztoku.

Roztoky majú kvalitu nazývanú rozpustnosť, čo je maximálne množstvo rozpustenej látky, ktorá sa môže rozpustiť v danom množstve rozpúšťadla.

K dispozícii je klasifikácia roztokov podľa koncentrácie, ktorá ich rozdeľuje na empirické a titrované.

Empirické riešenia

Táto klasifikácia, v ktorej sa roztoky nazývajú aj kvalitatívne roztoky, nezohľadňuje konkrétne množstvo rozpustenej látky a rozpúšťadiel v roztoku, ale skôr ich pomer. Za týmto účelom sa roztoky rozdelia na zriedené, koncentrované, nenasýtené, nasýtené a presýtené.

- Zriedené roztoky sú také, v ktorých je množstvo rozpustenej látky v zmesi na minimálnej úrovni v porovnaní s celkovým objemom zmesi.

- Nenasýtené roztoky sú tie, ktoré nedosahujú maximálne možné množstvo rozpustenej látky pre teplotu a tlak, pri ktorých sa nachádzajú.

- Koncentrované roztoky majú značné množstvo rozpustenej látky pre vytvorený objem.

- Nasýtené roztoky sú tie, ktoré majú najväčšie možné množstvo rozpustenej látky pre danú teplotu a tlak; v týchto roztokoch rozpustená látka a rozpúšťadlo sú v rovnovážnom stave.

- Presýtené roztoky sú nasýtené roztoky, ktoré boli zohriate, aby sa zvýšila rozpustnosť a rozpustil sa viac rozpustený roztok; Potom sa vytvorí „stabilný“ roztok s prebytkom rozpustenej látky. K tejto stabilite dôjde, až kým teplota znova neklesne alebo kým sa drasticky nezmení tlak, čo je situácia, keď sa rozpustená látka nadmerne zráža.

Hodnotné riešenia

Titrované roztoky sú tie, v ktorých sa meria numerické množstvo rozpustených látok a rozpúšťadla, pričom sa sleduje percentuálne, molárne, molárne a normálne titrované roztoky, pričom každý z nich má sériu meracích jednotiek.

- Percentuálne hodnoty vyjadrujú podiel v gramoch alebo mililitroch rozpustenej látky v 100 gramoch alebo mililitroch celkového roztoku.

- Molárne koncentrácie (alebo molarita) vyjadrujú počet mólov rozpustenej látky na liter roztoku.

- Molalita, ktorá sa v modernej chémii málo používa, je jednotka, ktorá vyjadruje počet mólov rozpustenej látky vydelený celkovou hmotnosťou rozpúšťadla v kilogramoch.

- Normálnosť je miera vyjadrujúca počet ekvivalentov rozpustených látok medzi celkovým objemom roztoku v litroch, kde ekvivalenty môžu predstavovať ióny H ⁺ pre kyseliny alebo OH ^- pre zásady.

Podľa stavu agregácie

Roztoky je možné klasifikovať tiež podľa stavu, v ktorom sa nachádzajú, a to bude záležať najmä na fáze, v ktorej sa nachádza rozpúšťadlo (zložka prítomná v najväčšom množstve v zmesi).

- Plynné roztoky sú svojou povahou zriedkavé a v literatúre sú klasifikované skôr ako zmesi plynov ako ako roztoky; vyskytujú sa za špecifických podmienok as malou interakciou medzi ich molekulami, ako v prípade vzduchu.

- Kvapaliny majú vo svete roztokov široké spektrum a predstavujú väčšinu týchto homogénnych zmesí. Kvapaliny môžu ľahko rozpúšťať plyny, pevné látky a ďalšie kvapaliny a nachádzajú sa vo všetkých druhoch každodenných situácií, prirodzene a synteticky.

Existujú tiež tekuté zmesi, ktoré sa často zamieňajú s roztokmi, ako sú emulzie, koloidy a suspenzie, ktoré sú heterogénnejšie ako homogénne.

- Plyny v kvapaline sa pozorujú najmä v situáciách, ako je kyslík vo vode a oxid uhličitý v sýtených nápojoch.

- Kvapalné a kvapalné roztoky sa môžu prezentovať ako polárne zložky, ktoré sa voľne rozpúšťajú vo vode (napríklad v etanole, kyseline octovej a acetóne), alebo ak sa nepolárna tekutina rozpustí v inej s podobnými charakteristikami.

- Nakoniec tuhé látky majú široký rozsah rozpustnosti v kvapalinách, ako sú okrem iného soli vo vode a vosky v uhľovodíkoch. Pevné roztoky sa tvoria z rozpúšťadla v tuhej fáze a môžu sa považovať za prostriedok na rozpúšťanie plynov, kvapalín a ďalších pevných látok.

Plyny môžu byť uložené v pevných látkach, ako je vodík v hydride horečnatom; Kvapaliny v pevných látkach sa môžu vyskytovať ako voda v cukre (vlhká pevná látka) alebo ako ortuť v zlate (amalgám); a pevné a tuhé roztoky sú zastúpené ako zliatiny a kompozitné pevné látky, ako sú polyméry s prísadami.

príprava

Prvá vec, ktorá musí byť známa pri príprave roztoku, je typ roztoku, ktorý sa má formulovať; to znamená, že musíte vedieť, či pripravujete riedenie alebo pripravujete roztok zo zmesi dvoch alebo viacerých látok.

Ďalšia vec, ktorú je potrebné vedieť, sú známe hodnoty koncentrácie, objemu alebo hmotnosti v závislosti od stavu agregácie rozpustenej látky.

Na prípravu štandardných roztokov

Pred začatím akejkoľvek prípravy sa uistite, že sú meracie prístroje (medzi iným váhy, valce, pipety, byrety) kalibrované.

Ďalej sa začne merať množstvo rozpustenej látky v hmote alebo objeme, pričom je potrebné dbať na to, aby nedošlo k rozliatiu alebo plytvaniu akéhokoľvek množstva, pretože by to ovplyvnilo konečnú koncentráciu roztoku. Toto sa musí vložiť do banky, ktorá sa má použiť, a pripraviť sa na ďalšiu fázu.

Následne sa do tejto rozpustenej látky pridá rozpúšťadlo, ktoré sa má použiť, pričom sa zabezpečí, aby obsah banky dosiahol rovnakú kapacitu.

Táto banka sa uzavrie zátkou a trepe sa, aby sa zaistilo účinné premiešanie a rozpustenie. Týmto spôsobom sa získa riešenie, ktoré sa môže použiť v budúcich experimentoch.

Pripraviť zriedenie známej koncentrácie

Na zriedenie roztoku a zníženie jeho koncentrácie sa pridáva viac rozpúšťadla v procese nazývanom riedenie.

Prostredníctvom rovnice M ₁ V ₁ = M ₂ V ₂ , kde M symbolizuje molárnu koncentráciu a V celkový objem (pred a po zriedení), sa nová koncentrácia môže vypočítať po zriedení koncentrácie alebo po požadovanom objeme na dosiahnutie požadovanej koncentrácie.

Pri príprave riedení sa zásobný roztok vždy prenesie do novej, väčšej banky a pridá sa do nej rozpúšťadlo, pričom sa musí dosiahnuť meracia čiara, aby sa zaručil požadovaný objem.

Ak je proces exotermický, a preto predstavuje bezpečnostné riziko, je najlepšie tento proces zvrátiť a pridať koncentrovaný roztok do rozpúšťadla, aby sa zabránilo striekaniu.

Príklady

Ako je uvedené vyššie, roztoky prichádzajú v rôznych stavoch agregácie v závislosti od stavu, v ktorom sa nachádza ich rozpustená látka a rozpúšťadlo. Príklady týchto zmesí sú uvedené nižšie:

- Hexán v parafínovom vosku je príkladom roztoku kvapalina - pevná látka.

- Vodík v paládiu je plynný pevný roztok.

- Etanol vo vode je roztok kvapalina-kvapalina.

- Bežná soľ vo vode je roztok tuhá látka - kvapalina.

- Oceľ zložená z atómov uhlíka v kryštalickej matrici atómov železa je príkladom roztoku tuhá látka - tuhá látka.

- Sýtená voda je roztok plynu a kvapaliny.

Referencie

1. Wikipedia. (SF). Riešenie. Zdroj: en.wikipedia.org
2. TutorVista. (SF). Druhy riešení. Zdroj: chemistry.tutorvista.com
3. CK-12. (SF). Kvapalný-kvapalný roztok. Zdroj: ck12.org
4. Fakulta, U. (sf). Príprava roztoku. Zdroj: fakulty.sites.uci.edu
5. LibreTexts. (SF). Príprava riešení. Zdroj: chem.libretexts.org