KEMIALLISET LIUOKSET: TYYPIT, VALMISTE JA ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Kemiallisia liuoksia tunnetaan homogeenisia seoksia kemia. Ne ovat kahden tai useamman aineen stabiileja seoksia, joissa yksi aine (nimeltään liuennut) liukenee toiseen (nimeltään liuotin). Liuokset omaksuvat liuotinfaasin seoksessa ja voivat esiintyä kiinteässä, nestemäisessä ja kaasumaisessa faasissa.

Luonnossa on kahden tyyppisiä seoksia: heterogeenisiä seoksia ja homogeenisia seoksia. Heterogeenisiä seoksia ovat seokset, joissa niiden koostumus ei ole yhdenmukainen, ja niiden komponenttien suhteet vaihtelevat näytteistä.

Toisaalta, homogeeniset seokset (kemialliset liuokset) ovat kiinteiden aineiden, nesteiden tai kaasujen seoksia - mahdollisten eri vaiheissa olevien komponenttien liitosten lisäksi - eri komponenteissa, joiden komponentit on jaettu tasa-arvoisissa suhteissa niiden sisällön perusteella.

Sekoitusjärjestelmillä on taipumus pyrkiä homogeenisuuteen, esimerkiksi kun väriainetta lisätään veteen. Tämä seos alkaa heterogeeninen, mutta aika saa aikaan sen, että ensimmäinen yhdiste diffundoituu nesteen läpi, aiheuttaen tästä järjestelmästä homogeenisen seoksen.

Ratkaisut ja niiden komponentit nähdään jokapäiväisissä tilanteissa ja tasoilla teollisuudesta laboratorioon. Ne ovat tutkimuksen kohteita johtuen heidän ominaispiirteistään ja niiden välisistä voimista ja nähtävyyksistä.

Tyypit

Ratkaisuja voidaan luokitella monella tavalla niiden moninaisten ominaisuuksien ja mahdollisten fysikaalisten olosuhteiden vuoksi; Siksi sinun on tiedettävä, mihin ratkaisutyyppien erot perustuvat ennen niiden jakamista luokkiin.

Yksi tapa erottaa ratkaisutyypit on sen pitoisuusasteella, jota kutsutaan myös liuoksen kylläisyydeksi.

Liuoksilla on laatu, jota kutsutaan liukoisuudeksi, mikä on liuenneen aineen enimmäismäärä, joka voidaan liuottaa määrättyyn määrään liuotinta.

Liuokset luokitellaan konsentraatiolla, joka jakaa ne empiirisiin ja titrattuihin ratkaisuihin.

Empiiriset ratkaisut

Tässä luokituksessa, jossa ratkaisuja kutsutaan myös laadullisiksi ratkaisuiksi, ei oteta huomioon liuenneen aineen ja liuottimien erityistä määrää liuoksessa vaan pikemminkin niiden osuutta. Tätä varten liuokset erotetaan laimeiksi, konsentroiduiksi, tyydyttymättömiksi, kylläisiksi ja ylikyllästetyiksi.

- Laimennetut liuokset ovat sellaisia, joissa liuenneen aineen määrä seoksessa on minimitasolla suhteessa seoksen kokonaistilavuuteen.

- Tyydyttymättömiä liuoksia ovat sellaiset, jotka eivät saavuta suurinta mahdollista määrää liuennut ainetta lämpötilassa ja paineessa, jossa ne löytyvät.

- Konsentroiduissa liuoksissa on huomattavia määriä liuotettua ainetta muodostuneelle tilavuudelle.

- tyydyttyneitä liuoksia ovat ne, joilla on suurin mahdollinen määrä liuenneita aineita annetussa lämpötilassa ja paineessa; näissä liuoksissa liuenneella aineella ja liuottimella on tasapainotila.

- Ylikyllästetyt liuokset ovat tyydyttyneitä liuoksia, joita on lämmitetty liukoisuuden lisäämiseksi ja liuenneiden liuottamiseksi; Sitten muodostetaan "vakaa" liuos, jossa on liuennettua liuotetta. Tämä stabiilisuus tapahtuu vain, kunnes lämpötila laskee jälleen tai paine muuttuu rajusti, tilanteessa, jossa liuennut saostuu ylimäärä.

Arvostetut ratkaisut

Titrattuja liuoksia ovat ne, joissa mitataan liuenneiden aineiden ja liuottimien lukumäärät tarkkailemalla prosenttimäärää, molaarista, molaarista ja normaalia titrattua liuosta, jokaisella on mittayksikkönsä.

- Prosentuaaliarvot puhuvat liuenneen aineen osuudesta grammoina tai millilitreinä sata grammaa tai millilitraa kokonaisliuosta.

- Molaariset pitoisuudet (tai molaarisuus) ilmaisevat liuenneen aineen moolimäärä litrassa liuosta.

- Molaarisuus, jota käytetään vähän modernissa kemiassa, on yksikkö, joka ilmaisee liuenneen aineen moolien määrän jaettuna liuottimen kokonaismassalla kilogrammoina.

- Normaalisuus on mitta, joka ilmaisee liukenevien ekvivalenttien lukumäärän liuoksen kokonaistilavuuden välillä litroissa, missä ekvivalentit voivat edustaa H ⁺ -ioneja hapoille tai OH ^- emäksille.

Sen aggregaation tilan mukaan

Liuokset voidaan luokitella myös sen mukaan, missä tilassa ne löytyvät, ja tämä riippuu pääasiassa vaiheesta, jossa liuotin löytyy (komponentti, jota on eniten seoksessa).

- Kaasumaiset liuokset ovat luonteeltaan harvinaisia, ja ne luokitellaan kirjallisuudessa pikemminkin kaasuseoksiksi kuin liuoksiksi. niitä esiintyy erityisissä olosuhteissa ja niiden molekyylien välillä on vain vähän vuorovaikutusta, kuten ilman tapauksessa.

- Nesteillä on laaja kirjo ratkaisumaailmassa, ja ne edustavat suurimman osan näistä homogeenisista seoksista. Nesteet voivat helposti liuottaa kaasuja, kiinteitä aineita ja muita nesteitä, ja niitä esiintyy kaikenlaisissa arjen tilanteissa, luonnollisesti ja synteettisesti.

On myös nestemäisiä seoksia, jotka sekoitetaan usein liuoksiin, kuten emulsiot, kolloidit ja suspensiot, jotka ovat heterogeenisempiä kuin homogeenisia.

- Nestemäisiä kaasuja havaitaan pääasiassa tilanteissa, kuten veden happi ja hiilihappoa sisältävien juomien hiilidioksidi.

- Nestemäiset nestemäiset liuokset voidaan esittää polaarisina komponenteina, jotka liukenevat vapaasti veteen (kuten etanoli, etikkahappo ja asetoni), tai kun ei-polaarinen neste liukenee toisessa, jolla on samanlaiset ominaisuudet.

- Lopuksi, kiintoaineilla on laaja liukoisuus nesteisiin, kuten vedessä oleviin suoloihin ja muun muassa hiilivetyvahoihin. Kiinteät liuokset muodostetaan kiinteän faasin liuottimista, ja niitä voidaan pitää keinona liuottaa kaasuja, nesteitä ja muita kiinteitä aineita.

Kaasuja voidaan varastoida kiinteissä aineissa, kuten vedyssä magnesiumhydridissä; Kiinteissä aineissa olevia nesteitä voidaan löytää vedestä sokerina (märkä kiinteä aine) tai elohopeana kullassa (amalgaami); ja kiinteät-kiinteät liuokset esitetään seoksina ja kiinteinä kiinteinä aineina, kuten lisäaineilla varustetut polymeerit.

Valmistautuminen

Ensimmäinen asia, joka on tiedettävä valmistettaessa liuosta, on formuloitavan tyyppinen liuos; toisin sanoen sinun on tiedettävä, aiotko laimentaa tai valmistaa liuoksen kahden tai useamman aineen seoksesta.

Toinen tiedettävä asia on mitkä ovat tunnetut konsentraatio- ja tilavuus- tai massa-arvot liuenneen aineksen aggregaation tilasta riippuen.

Valmistaa vakioratkaisuja

Varmista ennen valmistelun aloittamista, että mittauslaitteet (muun muassa vaaka, sylinterit, pipetit, buretit) on kalibroitu.

Seuraavaksi massan tai tilavuuden liuenneen aineen määrä alkaa mitata pitämällä suurta varovaisuutta, ettei mitään määrää vuodaudu tai tuhlata, koska tämä vaikuttaisi liuoksen lopulliseen pitoisuuteen. Se on vietävä käytettävään pulloon valmistautuen nyt seuraavaan vaiheeseen.

Myöhemmin tähän liuenneeseen aineeseen lisätään käytettävä liuotin varmistamalla, että pullon sisältö saavuttaa saman kapasiteetin.

Tämä pullo suljetaan ja ravistetaan, kääntämällä se ylösalaisin tehokkaan sekoittumisen ja liukenemisen varmistamiseksi. Tällä tavalla saadaan ratkaisu, jota voidaan käyttää tulevissa kokeissa.

Tunnetun pitoisuuden laimennoksen valmistamiseksi

Liuoksen laimentamiseksi ja sen konsentraation alentamiseksi lisätään lisää liuotinta prosessissa, jota kutsutaan laimentamiseksi.

Yhtälön M ₁ V ₁ = M ₂ V _{2 kautta}, jossa M symboloi molaarista konsentraatiota ja V kokonaistilavuutta (ennen laimennusta ja sen jälkeen), uusi konsentraatio voidaan laskea sen jälkeen, kun konsentraatio tai vaadittu tilavuus on laimennettu. halutun pitoisuuden saavuttamiseksi.

Laimennuksia valmistettaessa kantaliuos viedään aina uuteen, suurempaan pulloon ja siihen lisätään liuotinta varmistaen, että pääset mittauslinjaan halutun tilavuuden takaamiseksi.

Jos prosessi on eksoterminen ja aiheuttaa siten turvallisuusriskejä, on parasta vaihtaa prosessi ja lisätä väkevä liuos liuottimeen roiskumisen välttämiseksi.

esimerkit

Kuten edellä mainittiin, liuoksilla on erilaiset aggregaatiotilat riippuen tilasta, jossa niiden liuennut ja liuotin löytyvät. Esimerkkejä näistä seoksista on lueteltu alla:

- Parafiinivahassa oleva heksaani on esimerkki nestemäisestä kiinteästä liuoksesta.

- Palladiumin vety on kaasu-kiinteä liuos.

- Etanoli vedessä on nestemäinen-nestemäinen liuos.

- Tavallinen suola vedessä on kiinteä-nestemäinen liuos.

- Teräs, joka koostuu hiiliatomeista rautaatomien kiteisessä matriisissa, on esimerkki kiinteästä ja kiinteästä liuoksesta.

- Hiilihapotettu vesi on kaasu-nestemäinen ratkaisu.

Viitteet

1. Wikipedia. (SF). Ratkaisu. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
2. TutorVista. (SF). Tyypit ratkaisuja. Haettu osoitteesta chemistry.tutorvista.com
3. cK-12. (SF). Nestemäinen nestemäinen liuos. Haettu osoitteesta ck12.org
4. Tiedekunta, U. (sf). Liuoksen valmistelu. Haettu osoitteesta tiedekunta.sivustot.uci.edu
5. LibreTexts. (SF). Ratkaisujen valmistelu. Haettu osoitteesta chem.libretexts.org