SOLUT: VLASTNOSTI A PRÍKLADY - CHÉMIA - 2024

Rozpustené látky , v roztoku, je látka, ktorá sa rozpúšťa v rozpúšťadle. Všeobecne sa rozpustená látka nachádza v menšom množstve a môže byť pevná, kvapalná alebo plynná. Naopak, rozpúšťadlo je zložkou roztoku, ktorá sa nachádza v najväčšom množstve.

Napríklad v slanej vode je soľ rozpustená látka a voda je rozpúšťadlo. Nie všetky rozpustené látky sú však tuhé a nie sú ani kvapalné rozpúšťadlá.

V tomto zmysle existuje niekoľko možných kombinácií rozpustených látok a rozpúšťadiel: plyn v kvapaline, plyn v pevnej látke, kvapalina v kvapaline, kvapalina v pevnej látke, pevná látka v kvapaline alebo pevná látka v pevnej látke.

Aby sa zistilo, čo je solute v riešení, musia sa zohľadniť dva aspekty. Po prvé, solut je látka, ktorá je v najmenšom pomere. Navyše je to ten, ktorý mení svoj fyzikálny stav (pevný, kvapalný alebo plynný), keď je integrovaný do roztoku.

Roztoky, rozpúšťadlá a rozpustené látky

V chémii existujú homogénne zmesi, ktoré sú zložené tak, že ich zložky sú rozdelené podľa obsahu v rovnakých pomeroch. Jedným z najbežnejších typov homogénnych zmesí sú roztoky, ktoré sú stabilnými homogénnymi zmesami dvoch alebo viacerých látok, kde sa rozpustená látka rozpustí v rozpúšťadle.

Roztoky, rozpúšťadlá a rozpustené látky sú viditeľné v každodenných situáciách av prostrediach od priemyselných až po laboratórne. Tieto látky tvorené zo zmesí sú predmetom skúmania kvôli vlastnostiam, ktoré vykazujú, a kvôli silám a / alebo príťažlivým javom, ktoré sa medzi nimi vyskytujú.

Definícia rozpustenej látky

Ako je uvedené vyššie, solut je látka, ktorá sa rozpúšťa v inej, nazývanej rozpúšťadlo.

Zvyčajne má rozpustená látka nižší pomer a môže sa vyskytnúť v ktoromkoľvek z troch stavov hmoty. Ak dôjde k roztoku medzi dvoma látkami, ktoré sú v tej istej fáze, použije sa na určenie, ktorá látka je rozpustená a ktorá je rozpúšťadlom, metóda výberu jednej látky v nižšom pomere.

Disolučná kapacita rozpustenej látky sa bude riadiť jej rozpustnosťou. Teplota rozpúšťadla tiež predstavuje určujúci faktor, pokiaľ ide o poznanie možnosti vytvorenia roztoku alebo nie, pretože čím vyššia je teplota rozpúšťadla, tým väčšie množstvo rozpustenej látky sa v nej môže rozpustiť.

Existujú látky nazývané povrchovo aktívne látky, ktoré sa pri vyšších teplotách stávajú menej rozpustnými, ale sú to výnimky a plnia špecifické úlohy.

Proces, v ktorom rozpúšťadlo interaguje s rozpustenou látkou za vzniku roztoku, je definovaný ako solvatácia a zahŕňa tvorbu vodíkových väzieb a väzieb, ako aj príťažlivosť van der Waalsovými silami.

vlastnosti

Soluty obsahujú obrovskú škálu chemických látok v rôznych stavoch, majú rôzne disolučné kapacity a majú početné vlastnosti, ktoré hrajú dôležitú úlohu pri tvorbe homogénnych zmesí. Niektoré z hlavných charakteristík solutov sú tieto:

rozpustnosť

Rozpustnosť je schopnosť zlúčeniny sa rozpúšťať v inej látke. Táto kapacita úzko súvisí s miešateľnosťou, čo je schopnosť kvapaliny zmiešať sa s inou špecifickou; ak sa nemôžu pripojiť, je to nemiešateľnosť.

Miešateľnosť má rozsah väčší ako konkrétne číslo, takže možno povedať, že jedna látka je úplne, čiastočne alebo nemiešateľná s druhou.

Rozpustná vlastnosť rozpustenej látky závisí od iných faktorov, ktoré môžu zvýšiť alebo znížiť túto kapacitu v dôsledku ich účinku na rovnováhu intermolekulárnych síl, ktoré sa tvoria medzi rozpustenou látkou a rozpúšťadlom.

Ešte menej očakávané charakteristiky, ako je veľkosť kvapky rozpustenej látky alebo poradie v štruktúre kryštálu, môžu ovplyvniť ich schopnosť rozpúšťať sa.

teplota

Teplota systému, v ktorom sa rozpustená látka rozpúšťa, môže ovplyvniť jej rozpustnosť: pre väčšinu tuhých látok a kvapalín zvyšujú ich rozpustnosť podľa zvyšovania teploty.

Na druhej strane je v plynoch pozorované zložité správanie, ktoré sa prejavuje ako nižšia rozpustnosť vo vode pri vyšších teplotách, ale vyššia v organických rozpúšťadlách.

Nasýtenie roztoku

Stupeň, v akom roztok rozpustil solut, sa nazýva nasýtenie roztoku a ten, ktorý rozpustil čo najviac rozpustenej látky, sa nazýva nasýtený roztok. Od tohto okamihu sa pridaná solut precipituje ako prebytok na dno použitej nádoby; Predtým sa roztok nazýva nenasýtený.

Je možné prejsť bodom nasýtenia a pokračovať v rozpúšťaní rozpustenej látky, ale to si vyžaduje zvýšenie teploty. Roztok, ktorý obsahuje nadbytok rozpustenej látky a ktorý bol zahriaty, sa nazýva presýtený roztok.

tlak

Zmeny tlaku zvyčajne neovplyvňujú rozpustnosť tuhých látok a kvapalín, s výnimkou niektorých výnimočných prípadov (hromadenie síranu vápenatého v ropných potrubiach), ale v plynoch je určujúcim faktorom ich schopnosti rozpúšťať sa.

V skutočnosti je rozpustnosť plynu v rozpúšťadle priamo úmerná parciálnemu tlaku tohto plynu na uvedené rozpúšťadlo.

polarita

Pri meraní disolučnej kapacity je rozhodujúca polarita solutu; rozpustená látka sa lepšie rozpustí v rozpúšťadle s chemickou štruktúrou podobnou tej, ktorú má.

Napríklad vysoko polárne alebo hydrofilné látky budú mať väčšiu rozpustnosť vo vysoko polárnych rozpúšťadlách, zatiaľ čo v nepolárnych látkach budú prakticky nerozpustné.

Podobne intermolekulárne sily zohrávajú dôležitú úlohu pri solvatácii a ľahkosť, s akou môže rozpúšťadlo rozpustiť solut: čím sú sily dipól-dipól, vodíkové väzby a iné väzby, tým väčšia je schopnosť rozpúšťadla rozpúšťať roztok. rozpustiť a vytvoriť roztok.

Rozdiely medzi rozpustenou látkou a rozpúšťadlom

- Solut je látka, ktorá je rozpustená; rozpúšťadlo je médium na rozpustenie rozpustenej látky.

- rozpustená látka sa nachádza v pevnej, kvapalnej alebo plynnej fáze; rozpúšťadlo je zvyčajne v kvapalnej fáze, ale tiež existuje ako pevná látka a plyn.

- Rozpustnosť rozpustenej látky závisí viac od vlastností, ako je povrch; Schopnosť solvataru závisí okrem iného od polarity, teploty a tlaku.

- Solut je obvykle požadovaná zložka, ktorá sa má extrahovať v priemyselných procesoch; rozpúšťadlo zvyčajne nie je požadovaná zložka a je zlikvidované v priemyselných procesoch.

Príklady solutu

- Cukor je príkladom rozpustenej látky v tuhej fáze, ktorá sa zvyčajne používa na sladenie vody.

- Hexán sa nachádza v parafínovom vosku a slúži ako tekutý solut, vďaka ktorému je táto pevná látka tvárnejšia.

- Oxid uhličitý je plyn, ktorý sa pridáva do nápojov a spôsobuje ich šumivosť.

Soluty v plynnom stave

Oxid uhličitý vo vode (nealkoholické nápoje)

Sýtená voda je voda, ktorá obsahuje oxid uhličitý a vyrába sa pretláčaním oxidu uhličitého pod tlakom vody.

Sýtené minerálne vody sa prirodzene vyskytujú už dlho. Tieto šumivé vody existujú v dôsledku nadbytku oxidu uhličitého vo zvodnenej vrstve, ktorá sa rozpustila pod tlakom.

Jedným z najznámejších príkladov rozpustených látok sú komerčné nealkoholické nápoje, ktoré sa kombinujú so sirupom.

Prítomnosť oxidu uhličitého spôsobuje, že tieto vody a nealkoholické nápoje sú chutné a vizuálne atraktívne.

Kyslík a ďalšie plyny v dusíku (vzduch)

Vzduch v atmosfére je tvorený molekulami rôznych plynov. V zásade pozostáva zo 78% dusíka a okolo 21% kyslíka (rozpustená látka). Tiež obsahuje takmer 1% argónu a ďalších molekúl, ale vo veľmi malom množstve.

Propán v butáne (plyn na varenie)

Táto kombinácia, známa tiež ako skvapalnený ropný plyn (LPG), sa začala používať už v roku 1860 ako zdroj paliva na použitie v domácnosti.

Odvtedy rozšírila svoju výrobu a spotrebu na domáce aj priemyselné použitie. Pretože obidva plyny sú extrémne bez zápachu a nebezpečné, pridáva sa k nemu látka nazývaná merkaptán, vďaka čomu sú všetky netesnosti viditeľné.

Soluty v tuhom skupenstve

Zinok na medi (mosadz)

Komerčná zliatina známa ako mosadz je vyrobená zo zinku (5 až 40%) rozpusteného v medi. Zinok pomáha zvyšovať pevnosť v ťahu. K tejto zliatine môžu byť pridané ďalšie prvky, ako je cín, železo, hliník, nikel a kremík.

Jód v alkohole (tinktúra jódu)

Ďalším všeobecne známym príkladom rozpustenej látky je tinktúra jódu. Tento roztok obsahuje jód v etylalkohole (44 až 50%). Tinktúra jódu sa používa ako antiseptikum.

Soľ vo vode (morská voda)

Morská voda pokrýva viac ako 70% zemského povrchu. Jedná sa o komplexnú zmes 96,5% vody, 2,5% solí a menšieho množstva ďalších látok. Patria sem rozpustené anorganické a organické materiály, častice a niektoré atmosférické plyny.

Rozpúšťadlá v tekutom stave

Alkohol vo vode (alkoholické nápoje)

Etanol alebo etylalkohol (solut) z fermentácie cukru sa zmieša s vodou v pevnom pomere na výrobu alkoholických nápojov.

Telo je telo ľahko stráviteľné, ale jeho nadmerná konzumácia môže spôsobiť vážne poškodenie zdravia.

Voda vo vzduchu (vlhkosť vo vzduchu)

Voda vo vzduchu sa bežne nazýva hmla. Je to spôsobené malými kvapkami vody suspendovanými vo vzduchu a je to hlavne kvôli chladeniu zeme v noci.

Týmto spôsobom toto chladenie spôsobí, že okolitý vzduch zníži teplotu. Potom sa tento jav objaví, keď v ňom zadržaná voda kondenzuje.

Kyselina octová vo vode (ocot)

Ocot je tekutina s ostrou chuťou, ktorá sa používa na pridanie arómy alebo konzervovanie potravín. Pripraví sa roztokom kyseliny octovej zmiešanej s vodou.

Koncentrácia kyseliny octovej je premenlivá. Napríklad destilovaný ocot má podiel v rozmedzí od 5 do 8%.

Ortuť v striebre (zubné amalgámy alebo náplne)

Amalgámy používané na zubné výplne sa skladajú z 2% ortuti so zliatinou, ktorá pôsobí ako rozpúšťadlo. Táto zliatina obsahuje 70% striebra. Možno tiež pridať cín, meď a zinok.

Soluty, ktoré sa dajú použiť doma

Cukor vo vode

Cukor je molekulárna a polárna zlúčenina a ako taký má schopnosť rozpúšťať sa vo vode, ktorá je tiež polárnym prvkom.

Spôsob, akým je cukor štruktúrovaný, bude meniť proces rozpúšťania. Napríklad, ak je cukor v kusoch, rozpustenie bude trvať dlhšie ako v zrnách.

Niektorí odborníci považujú cukrovú vodu za veľmi dôležitý zdroj energie pre telo. Existujú dokonca štúdie, ktoré odhaľujú účinnosť tohto riešenia u ľudí, ktorí vykonávajú fyzickú aktivitu.

Cukor v múke

Pri príprave koláča je bežné najskôr zmiešať pevné zložky a potom pridať tekutiny.

Cukor je solut, ktorý sa viaže s múkou a vytvára tak základný mix pre koláč. Okrem týchto dvoch zložiek sa pridávajú ďalšie látky, napríklad vajcia, maslo alebo vanilka.

Tento typ rozpustenej látky je pevný a v tomto prípade sa zmieša s pevným rozpúšťadlom. Výsledná báza sa môže tiež použiť na výrobu sladkého pečiva, koláčikov, koláčov, koláčov, koláčov a mnohých ďalších sladkých jedál.

Prášková šťava vo vode

Existuje veľké množstvo práškových štiav, ktoré sa pripravujú rozpustením tohto prvku vo vode. V tomto prípade je rozpustenou látkou prášková šťava a rozpúšťadlom je voda.

Množstvo rozpúšťadla musí byť väčšie ako množstvo rozpustenej látky, takže jedna alebo dve polievkové lyžice práškovej šťavy sa zvyčajne rozpustí v pohári vody. Existujú dokonca aj prášky, ktorých koncentrácia je vyššia a malo by sa použiť menšie množstvo.

Tieto šťavy sú škodlivé, pretože naznačujú, že zložky, ktoré obsahujú (napríklad konzervačné látky, stabilizátory a sladidlá), sú zdraviu škodlivé.

Chlór vo vode

Jedným zo spôsobov, ako pripraviť pitnú vodu, je použitie chlóru ako rozpustenej látky rozpustenej vo vode. Tento dezinfekčný prostriedok sa vyznačuje tým, že je jedným z najpoužívanejších na odstránenie mikróbov a je ideálny na rýchlu, ekonomickú a ľahkú premenu pitnej vody na pitnú vodu.

Chlor ako solut v tomto roztoku musí byť zabudovaný do vody v koncentrácii nie vyššej ako 0,2 a 0,5 miligramov na liter.

Množstvo chlóru, ktoré sa má použiť, by malo byť veľmi malé, pretože táto látka môže byť pri konzumácii alebo vystavení veľkým množstvám veľmi toxická.

Tento spôsob čistenia vody je známy ako chlorácia a môže sa aplikovať uprostred horskej exkurzie alebo na úpravu vody v domácnosti, aby sa odstránili baktérie a mikróby, ktoré sa nachádzajú v potrubiach, ktorými voda prechádza.

Farba vo vode

Voda je najuniverzálnejším rozpúšťadlom, ktoré existuje, a je tiež základom, na ktorom sa môže rozpustiť solut ako farba.

Farba sa zvyčajne rozpúšťa z niekoľkých dôvodov. Najbežnejšie je uľahčiť čistenie kefiek a iných nástrojov používaných na maľovanie.

Existuje mnoho druhov obrazov; tie, ktoré sa najlepšie rozpúšťajú vo vode, sú tie, ktoré sú vyrobené z latexu. Výhodou riedenia farby vo vode pred začiatkom lakovania je okrem lepšieho čistenia nástrojov aj to, že zaručuje lepšiu povrchovú úpravu lakovaného povrchu.

Sušené mlieko vo vode

Sušené mlieko je rozpustená látka, ktorá sa tvorí dehydratáciou mlieka, ktoré už bolo pasterizované. Účelom tohto procesu je zabezpečiť, aby sa mlieko mohlo lepšie uchovávať dlhšie.

Táto rozpustená látka sa rozpúšťa vo vode a vytvára tekuté mlieko, ktoré sa bežne konzumuje na raňajky, spolu s kávou alebo v rôznych prípravkoch.

Rovnako ako v prípade práškovej šťavy musí byť množstvo mlieka, ktoré sa má nariediť, menšie ako množstvo vody, v ktorej sa má roztok pripraviť.

Čistiaci prostriedok vo vode

Pri praní odevov používajte tekuté alebo práškové saponáty. Tieto sa rozpúšťajú vo vode a vytvárajú roztok, ktorý pôsobí ako dezinfekčný a čistiaci prostriedok pre textilné tkaniny.

Množstvo rozpustenej látky, ktorá sa má použiť v tomto roztoku, je variabilné, bude závisieť od typu pracieho prostriedku, jeho obsahu a zložiek.

Roztok vytvorený z čistiaceho prostriedku a vody môže byť pri kontakte s skládkami vody veľmi znečisťujúci, preto sa odporúča používať biologicky rozložiteľné čistiace prostriedky, ktoré sa môžu degradovať vo veľmi krátkom čase a oveľa menej ovplyvniť životné prostredie.

želé

Želatína je prvkom, ktorý tvoria šľachy, väzy a kosti zvierat. Táto zlúčenina môže byť vo forme prášku alebo vo forme listov.

V obidvoch prípadoch musí byť táto rozpustená látka rozpustená v horúcej vode, aby sa dosiahol konečný výsledok: ideálne sladké jedlo pre zákusok s mnohými zdravotnými výhodami.

Medzi výhody tejto zlúčeniny vyniká tým, že uprednostňuje rýchlu opravu tkaniva a je protizápalovou potravou. Okrem toho má veľké množstvo bielkovín a hrá dôležitú úlohu pri posilňovaní imunitného systému.

Jesť malé denné množstvo želatíny pomôže regenerovať kĺby a tým zabrániť vzniku osteoporózy.

Čokoláda v mlieku

Čokoláda je prvok, ktorý sa vytvára vďaka zmesi kakaa a kakaového masla. Toto jedlo funguje ako rozpustená látka, keď sa zmieša s mliekom, aby sa pripravila takzvaná horúca čokoláda.

Na tento prípravok sa zahrieva požadované množstvo mlieka a čokoláda sa pridáva v kúskoch, v prášku alebo v tekutine za stáleho miešania.

Aby sa tento solut rozpustil najlepším možným spôsobom a aby sa zabránilo hrudkám, je potrebné poraziť zmes bez prestávky.

Kakaový prášok vo vode

Horúcu čokoládu môžete pripraviť aj pomocou kakaového prášku. Táto rozpustená látka je tvorená výlučne hmotou práškového kakaa. Na rozdiel od čokolády kakao neobsahuje maslo tohto ovocia.

Kakao sa môže dokonale rozpustiť vo vode a vytvoriť nápoj s príchuťou čokolády. V týchto prípadoch je nevyhnutné sladiť zmes cukrom, medom alebo nejakým sladidlom; inak bude výsledok extrémne horký.

Referencie

1. Lambert, N. a Mohammed, M. (1993). Chémia pre CXC. Oxford: Heinemann.
2. Steen, DP (2008). Oxid uhličitý, karbonácia a zásady plniacej technológie. V DP Steen, Philip a PR Ashurst (redaktori), Sýtené nealkoholické nápoje: Formulácia a výroba, s. 112-143. Oxford: Blackwell Publishing.
3. Čo je vo vzduchu? (s / f). UCAR Centrum pre vedecké vzdelávanie. Získané 17. októbra 2017, z eo.ucar.edu
4. Skvapalnený ropný plyn. (2013, 12. júla). Encyclopædia Britannica.
   Načítané 16. októbra 2017, z britannica.com
5. Lytle, DA a Schock, MR (1996). Čas stagnácie, zloženie, PH a ortofosfátové účinky na vylúhovanie kovov z mosadze. Ohio: Americká agentúra pre ochranu životného prostredia.
6. Crabwee, TD; Pelletier, SJ a Pruett, TL (2001). Chirurgická antisepsa. V SS Block (editor), Dezinfekcia, Sterilizácia a konzervácia, str. 919-934. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.
7. Byrne, RH a kol. (2017, 7. júna). Morská voda. Encyclopædia Britannica. Načítané 17. októbra 2017, z britannica.com
8. Plutowska B. a Wardencki, W. (2012). Plynová chromatografia - olfaktometria alkoholických nápojov. V J. Piggott (editor), Alkoholic Beverages: Sensory Evaluation and Consumer Research, str. 01-122. Philadelphia: Woodhead Publishing.
9. Čo je hmla? (2017, 12. júla). Met Office (Spojené kráľovstvo). metoffice.gov.uk
10. Helmenstine, AM (2016, 16. februára). Čo je to chemické zloženie octu? Našli sme 17. októbra 2017 zo stránky thinkco.com
11. Phinney, DJ a Halstead, JH (2017). Stomatologická pomoc: komplexný prístup. Massachusetts: Cengage Learning.
12. Britannica, E. (nd). Riešenie-Chemie. Zdroj: britannica.com
13. Wikipedia. (SF). Rozpustnosť. Zdroj: en.wikipedia.org
14. Classzone. (SF). Solut. Zdroj: frsd.k12.nj.us
15. ChemGuide. (SF). Nasýtené roztoky a rozpustnosť. Zdroj: chem.libretexts.org
16. Madhusha. (SF). Rozdiel medzi rozpúšťadlom a rozpusteným. Zdroj: pediaa.com.