LIUOTETTU: OMINAISUUDET JA ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Liuenneen aineen, liuoksessa, on aine, joka liukenee liuottimeen. Yleensä liukenevaa ainetta löytyy pienemmästä osasta, ja se voi olla kiinteää, nestemäistä tai kaasumaista. Päinvastoin, liuotin on liuoksen komponentti, jota esiintyy eniten.

Esimerkiksi suolavedessä suola on liuennut ja vesi on liuotin. Kaikki liukoiset aineet eivät ole kuitenkaan kiinteitä, eikä liuottimet ole nestemäisiä.

Tässä mielessä liuenneiden aineiden ja liuottimien yhdistelmiä on useita: nesteessä oleva kaasu, kiinteässä kaasu, nestemäinen nestemäinen, nestemäinen kiinteässä, kiinteä nestemäinen tai kiinteä kiinteä aine.

Tunnistaaksesi, mikä liuotettu aine on ratkaisussa, on otettava huomioon kaksi näkökohtaa. Ensinnäkin liuotettu aine on aine, jonka osuus on pienin. Lisäksi se muuttaa sen fyysistä tilaa (kiinteä, nestemäinen tai kaasumainen) integroituna ratkaisuun.

Liuokset, liuottimet ja liuenneet aineet

Kemiassa on homogeenisia seoksia, joissa komponentit jaetaan yhtä suureiksi sisällönsä suhteen. Yksi yleisimmistä homogeenisten seosten tyypeistä on liuokset, jotka ovat kahden tai useamman aineen stabiileja homogeenisia seoksia, joissa liuennut aine liukenee liuottimeen.

Liuokset, liuottimet ja liuenneet aineet nähdään päivittäisissä tilanteissa ja ympäristöissä teollisuudesta laboratorioon. Nämä seoksista muodostetut aineet ovat tutkimuksen kohteita johtuen niiden ominaisuuksista ja niiden välillä esiintyvistä voimista ja / tai vetovoimaisista ominaisuuksista.

Määritelmä liuennut

Kuten yllä todettiin, liuennut aine on aine, joka liukenee toiseen, nimeltään liuotin.

Yleensä liuenneen aineen osuus on pienempi ja sitä voi esiintyä missä tahansa kolmesta aineesta. Kun liuos esiintyy kahden aineen välillä, jotka ovat samassa faasissa, menetelmällä, jolla valitaan alempi osuus, määritetään, mikä on liuennut ja mikä liuotin.

Liukoisen aineen liukoisuuskykyä säätelee sen liukoisuus. Liuottimen lämpötila edustaa myös määräävää tekijää, kun tiedetään mahdollisuus muodostaa liuos tai ei, koska mitä korkeampi on liuottimen lämpötila, sitä suurempi määrän liuennut aine voidaan liuottaa siihen.

On pinta-aktiivisiksi aineiksi kutsuttuja aineita, jotka muuttuvat vähemmän liukoisiksi korkeissa lämpötiloissa, mutta ne ovat poikkeuksia ja täyttävät erityiset roolit.

Prosessi, jossa liuotin on vuorovaikutuksessa liuenneen aineen kanssa liuoksen muodostamiseksi, määritellään solvaationa, ja siihen sisältyy vedysidosten ja sidosten muodostuminen sekä van der Waalsin voimien vetovoima.

ominaisuudet

Liuotetut aineet käsittävät valtavan määrän kemiallisia aineita eri tiloissa, niillä on erilaiset liukenemiskapasiteetit ja niillä on lukuisia ominaisuuksia, joilla on tärkeä merkitys homogeenisten seosten muodostumisessa. Jotkut liuenneiden aineiden pääominaisuuksista ovat seuraavat:

Liukoisuus

Liukoisuus on yhdisteen kyky liueta toiseen aineeseen. Tämä kapasiteetti liittyy läheisesti sekoittuvuuteen, joka on nesteen kyky sekoittaa toiseen erityiseen; Jos he eivät voi liittyä, se ei ole toteutettavissa.

Sekoitettavuudella on enemmän kuin tietty luku, joten voidaan sanoa, että yksi aine on täysin, osittain tai sekoittumaton toiseen.

Liukoisen aineen liukoinen ominaisuus riippuu vuorostaan ​​muista tekijöistä, jotka voivat lisätä tai vähentää tätä kapasiteettia johtuen niiden vaikutuksesta liuenneen ja liuottimen välillä syntyvien molekyylien välisten voimien tasapainoon.

Jopa vähemmän odotetut ominaisuudet, kuten liuenneen pisaran pisaran koko tai kiteen rakenteessa oleva järjestys, voivat vaikuttaa niiden kykyyn liueta.

Lämpötila

Sen järjestelmän lämpötila, jossa liuennut aine liukenee, voi vaikuttaa sen liukoisuuteen: useimpien kiintoaineiden ja nesteiden tapauksessa ne lisäävät liukenemiskapasiteettiaan lämpötilan nousun mukaan.

Toisaalta kaasuissa havaitaan monimutkainen käyttäytyminen, joka esitetään alhaisempana vesiliukoisuutena korkeissa lämpötiloissa, mutta korkeampana orgaanisissa liuottimissa.

Liuoksen kylläisyys

Astetta, johon liuos on liuennut liuenneen aineen, kutsutaan liuoksen kyllästykseksi, ja sitä, joka on liuennut niin paljon liuennut ainetta, kutsutaan kylläiseksi liuokseksi. Tästä hetkestä lähtien lisätty liuennut aine saostuu ylimäärin käytetyn säiliön pohjalle; Ennen tätä ratkaisua kutsutaan tyydyttymättömäksi.

Kyllästymispiste on mahdollista ohittaa ja jatkaa liuenneen liukenemista, mutta tämä vaatii lämpötilan nousua. Liuosta, joka sisältää ylimääräisen liuenneen aineen ja joka on lämmitetty, kutsutaan ylikylläiseksi liuokseksi.

Paine

Paineenmuutokset eivät yleensä vaikuta kiintoaineiden ja nesteiden liukoisuuteen lukuun ottamatta joitain poikkeustapauksia (kalsiumsulfaatin kertyminen öljyputkiin), mutta kaasuissa se on ratkaiseva tekijä niiden liukenemiskyvylle.

Itse asiassa kaasun liukoisuus liuottimeen on suoraan verrannollinen kaasun osapaineeseen mainittuun liuottimeen.

Vastakkaisuus

Liukoisen aineen napaisuus on ratkaisevan tärkeää mitattaessa sen liukenemiskykyä; liuennut aine liukenee paremmin liuottimeen, jonka kemiallinen rakenne on samanlainen kuin sillä on.

Esimerkiksi erittäin polaarisilla tai hydrofiilisillä aineilla on parempi liukoisuus erittäin polaarisiin liuottimiin, kun taas ne ovat käytännöllisesti liukenemattomia ei-polaarisiin aineisiin.

Samoin molekyylienvälisillä voimilla on tärkeä rooli liukenemisessa ja kuinka helposti liuotin voi liuottaa liuenneen aineen: mitä suurempi dipoli-dipolivoimat, vety-sidokset ja muut sidokset, sitä suurempi on liuottimen kyky liuottaa liuos. liuenna ja muodosta liuos.

Eroa liuenneen ja liuottimen välillä

- Liuotettu aine on liuennut aine; liuotin on väliaine liuenneen aineen (liuotteiden) liuottamiseksi.

- Liuotettu aine voidaan löytää kiinteässä, nestemäisessä tai kaasumaisessa faasissa; liuotin on yleensä nestemäisessä faasissa, mutta sitä on myös kiinteänä aineena ja kaasuna.

- Liuenneen aineen liukoisuus riippuu enemmän ominaisuuksista kuten pinta; kyky solvattaa riippuu muun muassa napaisuudesta, lämpötilasta ja paineesta.

- Liuotettu aine on yleensä haluttu komponentti, joka uutetaan teollisissa prosesseissa; liuotin ei yleensä ole haluttu komponentti, ja se hävitetään teollisissa prosesseissa.

Esimerkkejä liuenneesta aineesta

- Sokeri on esimerkki kiinteäfaasisesta liuenneesta aineesta, jota käytetään tyypillisesti veden makeuttamiseen.

- Heksaania löytyy parafiinivahasta, joka toimii nestemäisenä liuenneena aineena, joka tekee tästä kiinteästä aineesta muokattavan.

- Hiilidioksidi on kaasu, jota lisätään juomiin juomien lisäämiseksi.

Liukenee kaasumaisessa tilassa

Hiilidioksidi vedessä (virvoitusjuomat)

Hiilihapotettu vesi on vettä, joka sisältää hiilidioksidia ja joka tuotetaan johtamalla hiilidioksidia paineen alaisena veden läpi.

Hiilihapotettuja kivennäisvesiä on esiintynyt luonnossa jo pitkään. Nämä poreavat vedet esiintyvät paineen alaisena liuenneen pohjavesikerroksen ylimääräisen hiilidioksidin takia.

Yksi tunnetuimmista esimerkeistä liuenneesta aineesta on kaupalliset virvoitusjuomat, jotka yhdistetään siirappiin.

Hiilidioksidin läsnäolo tekee näistä vesistä ja virvoitusjuomista enemmän herkullisia ja visuaalisesti houkuttelevia.

Happi ja muut kaasut typessä (ilmassa)

Ilmakehän ilma koostuu eri kaasujen molekyyleistä. Se koostuu pohjimmiltaan 78% typestä ja noin 21% hapesta (liuennut). Lisäksi se sisältää lähes 1% argonia ja muita molekyylejä, mutta hyvin pieninä määrinä.

Propaani butaanissa (keittokaasu)

Tätä yhdistelmää, joka tunnetaan myös nimellä nestekaasu (LPG), alettiin käyttää jo vuonna 1860 polttoaineen lähteenä kotitalouskäyttöön.

Siitä lähtien se on laajentanut tuotantoaan ja kulutustaan ​​sekä kotitalous- että teollisuuskäyttöön. Koska molemmat kaasut ovat erittäin hajuttomia ja vaarallisia, niihin lisätään merkaptaani-nimistä ainetta, mikä mahdollistaa vuodot.

Kiinteät olomuodot

Sinkki kuparissa (messinki)

Messinkiksi kutsuttu kaupallinen seos koostuu sinkistä (5 - 40%), joka on liuotettu kupariin. Sinkki auttaa lisäämään vetolujuutta. Tähän seokseen voidaan lisätä muita elementtejä, kuten tina, rauta, alumiini, nikkeli ja pii.

Jodi alkoholissa (jodin tinktuura)

Toinen yleisesti tunnettu esimerkki liuenneesta on jodin tinktuura. Tämä liuos sisältää jodia etyylialkoholissa (44-50%). Antiseptisena aineena käytetään jodin tinktuaria.

Suola vedessä (merivedessä)

Merivesi kattaa yli 70% maan pinnasta. Tämä on monimutkainen seos, joka sisältää 96,5% vettä, 2,5% suoloja ja pienempiä määriä muita aineita. Tähän sisältyvät liuenneet epäorgaaniset ja orgaaniset materiaalit, hiukkaset ja jotkut ilmakehän kaasut.

Liukenee nestemäisessä tilassa

Alkoholi vedessä (alkoholijuomat)

Sokerin käymisessä syntyvä etanoli tai etyylialkoholi (liuennut) sekoitetaan veteen kiinteissä suhteissa alkoholijuomien tuottamiseksi.

Keho sulauttaa tätä yhdistettä helposti, mutta sen ylimääräinen kulutus voi aiheuttaa vakavia haittoja terveydelle.

Vesi ilmassa (ilman kosteus)

Ilmassa olevaa vettä kutsutaan yleisesti sumuksi. Tämä johtuu pienistä vesipisaroista, jotka ovat suspendoituneet ilmaan, ja johtuu periaatteessa maan jäähtymisestä yöllä.

Tällä tavalla tämä jäähdytys saa ympäröivän ilman laskemaan lämpötilaa. Sitten ilmiö tapahtuu, kun siihen pidätty vesi kondensoituu.

Etikkahappo vedessä (etikka)

Etikka on terävän makuinen neste, jota käytetään lisäämään makua tai säilyttämään ruokia. Se valmistetaan etikkahapon liuoksella, sekoitettuna veteen.

Etikkahappopitoisuus on vaihteleva. Esimerkiksi tislatun etikan osuus on 5 - 8%.

Elohopea hopeaa (hammasamalgaamit tai täyteaineet)

Hammaslääketieteissä käytettävät amalgaamit koostuvat 2-prosenttisesta elohopeasta seoksella, joka toimii liuottimena. Tämä seos sisältää 70% hopeaa. Tinaa, kuparia ja sinkkiä voidaan myös lisätä.

Liuotetut aineet, joita voidaan käyttää kotona

Sokeri vedessä

Sokeri on molekyyli- ja polaarinen yhdiste, ja sellaisenaan sillä on kyky liueta veteen, joka on myös polaarinen elementti.

Tapa, jolla sokeri on rakennettu, vaihtelee liukenemisprosessin mukaan. Esimerkiksi, jos sokeria on kappaleina, liukeneminen vie kauemmin kuin jos se on jyvissä.

Jotkut asiantuntijat pitävät sokerivettä erittäin tärkeänä kehon energialähteenä. On jopa tehty tutkimuksia, jotka paljastavat tämän ratkaisun tehokkuuden ihmisissä, jotka harjoittavat liikuntaa.

Sokeri jauhoina

Kakun valmistuksessa on tavallista, että ensin sekoitetaan kiinteät aineosat ja lisätään sitten nesteitä.

Sokeri on liuennut aine, joka sitoutuu jauhoihin, jolloin kakun pohjaseos muodostuu. Näiden kahden aineosan lisäksi muita lisätään myöhemmin, kuten munat, voi tai vanilja.

Tämäntyyppinen liuennut aine on kiinteää ja tässä tapauksessa se sekoitetaan liuottimen kanssa, joka on myös kiinteä. Saatua pohjaa voidaan käyttää myös makeiden leipien, evästeiden, kakkujen, kakkujen, kuppikakkujen ja monien muiden makeiden ruokien valmistukseen.

Jauhemehu vedessä

Jauhemaisia ​​mehuja on paljon, jotka valmistetaan liuottamalla tämä elementti veteen. Tässä tapauksessa liuennut aine on jauhettua mehua ja liuotin on vettä.

Liuottimen määrän on oltava suurempi kuin liuenneen, joten yksi tai kaksi ruokalusikallista jauhettua mehua liuotetaan yleensä lasilliseen vettä. Joissakin jauheissa on jopa korkeampi pitoisuus ja pienempi määrä on käytettävä.

Näitä mehuja on vähennetty, koska ne osoittavat, että niiden sisältämät komponentit (kuten säilöntäaineet, stabilointiaineet ja makeutusaineet) ovat haitallisia terveydelle.

Kloori vedessä

Yksi tapa tehdä vedestä juomakelpoinen on käyttää klooria liuenneena aineena veteen. Tälle desinfiointiaineelle on tunnusomaista, että se on yksi käytetyimmistä mikrobien eliminoinnista, ja se on ihanteellinen muuntamiseksi juomakelvottomaksi tarkoitettua vettä juotavaksi vedeksi nopeasti, taloudellisesti ja helposti.

Kloori liuenneena aineena tässä liuoksessa on sisällytettävä veteen pitoisuuksina, jotka ovat korkeintaan 0,2 ja 0,5 milligrammaa litrassa.

Käytettävän kloorimäärän tulisi olla hyvin pieni, koska tämä aine voi olla erittäin myrkyllinen kuluttaessaan tai altistumalla suurille määrille.

Tätä veden puhdistusmenetelmää kutsutaan klooraamiseksi, ja sitä voidaan käyttää vuoristoretken keskellä tai talousveden käsittelyyn bakteerien ja mikrobien poistamiseksi, joita voi olla putkissa, joiden läpi vesi kulkee.

Maalaa vedessä

Vesi on universaalisinta liuotinta, ja se on myös perusta, jolle liuennut aine, kuten maali, voi liueta.

Maali liukenee yleensä monista syistä. Yleisin on harjojen ja muiden maalaukseen käytettyjen työkalujen puhdistuksen helpottaminen.

Maalauksia on monen tyyppisiä; ne, jotka liukenevat parhaiten veteen, ovat lateksista valmistettuja. Sen lisäksi, että työkalut voidaan puhdistaa paremmin, maalin laimentamisesta veteen ennen maalauksen aloittamista on se etu, että se takaa maalipinnan paremman viimeistelyn.

Maitojauhe vedessä

Maitojauhe on liuotettu aine, joka muodostuu jo pastöroidun maidon kuivumisesta. Tämän prosessin tarkoituksena on varmistaa, että maito voidaan säilyttää paremmin pidempään.

Tämä liuennut aine liukenee veteen ja tuottaa nestemäistä maitoa, joka nautitaan yleensä aamiaiseksi kahvin kanssa tai erilaisissa valmisteissa.

Kuten jauhemehun tapauksessa, laimennettavan maidon määrän on oltava pienempi kuin vesimäärä, jossa liuos on tarkoitus valmistaa.

Pesuaine vedessä

Pese vaatteita pesemällä nestemäisiä tai jauhemaisia ​​pesuaineita. Ne liukenevat veteen liuokseksi, joka toimii desinfiointiaineena ja puhdistusaineena tekstiilikankaalle.

Tässä liuoksessa käytettävän liuenneen aineen määrä on vaihteleva, se riippuu pesuaineen tyypistä, sen esitystavasta ja komponenteista.

Pesuaineesta ja vedestä koostuva liuos voi olla erittäin saastuttavaa joutuessaan kosketuksiin vesialusten kanssa, joten on suositeltavaa käyttää biohajoavia pesuaineita, jotka voivat hajoa hyvin lyhyessä ajassa ja vaikuttaa ympäristöön paljon vähemmän.

Hyytelö

Gelatiini on elementti, joka koostuu eläinten jänteistä, nivelsiteistä ja luista. Tämä yhdiste voidaan toimittaa jauheena tai arkkina.

Molemmissa tapauksissa tämä liuotettu aine on liuotettava kuumaan veteen lopputuloksen saavuttamiseksi: ihanteellinen makea ruoka jälkiruokalle ja jolla on monia terveyshyötyjä.

Tämän yhdisteen etujen joukossa korostuu, että se suosii nopeaa kudosten korjaamista ja on anti-inflammatorinen ruoka. Lisäksi siinä on suuri määrä proteiinia ja sillä on tärkeä rooli immuunijärjestelmän vahvistamisessa.

Pienen päivittäisen määrän syöminen liivatetta auttaa uudistamaan nivelet ja estämään siten osteoporoosin puhkeamisen.

Suklaa maidossa

Suklaa on alkuaine, joka muodostuu kaakaon ja kaakaovoin seoksen ansiosta. Tämä ruoka toimii liuenneena seoksena maidon kanssa niin kutsutun kuuman suklaan valmistamiseksi.

Tätä valmistetta varten kuumennetaan haluttu määrä maitoa ja lisätään suklaa paloina, jauheena tai nesteenä sekoittaen jatkuvasti.

Jotta tämä liuennut aine liukenee parhaalla mahdollisella tavalla ja välttäen paakkuja, seos on syytä lyödä ilman taukoa.

Kaakaojauhe vedessä

Voit myös tehdä kuumaa suklaata kaakaojauheen avulla. Tämä liuennut aine muodostuu yksinomaan jauhetun kaakaon massasta. Toisin kuin suklaa, kaakao ei sisällä näiden hedelmien voita.

Kaakao voidaan liuottaa täydellisesti veteen suklaamakuisen juoman luomiseksi. Näissä tapauksissa on välttämätöntä makeuttaa seos sokerilla, hunajalla tai jollain muulla makeutusaineella; muuten tulos on erittäin katkera.

Viitteet

1. Lambert, N. ja Mohammed, M. (1993). Kemia CXC: lle. Oxford: Heinemann.
2. Steen, DP (2008). Hiilidioksidi, hiilihapot ja täyttötekniikan periaatteet. Julkaisuissa DP Steen, Philip ja PR Ashurst (toimittajat), Hiilihapolliset virvoitusjuomat: Formulaatio ja valmistus, ss. 112-143. Oxford: Blackwell Publishing.
3. Mitä on ilmassa? (s / f). UCAR-luonnontieteiden koulutuskeskus. Haettu 17. lokakuuta 2017, osoitteesta eo.ucar.edu
4. Nestekaasu. (2013, 12. heinäkuuta). Encyclopædia Britannica.

   Haettu 16. lokakuuta 2017, osoitteesta britannica.com

5. Lytle, DA ja Schock, MR (1996). Stagnaatio-, koostumus-, PH- ja ortofosfaattivaikutukset metallin vuotamiseen messingistä. Ohio: Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto.
6. Crabwee, TD; Pelletier, SJ ja Pruett, TL (2001). Kirurginen antisepsis. Julkaisussa SS Block (editor), desinfiointi, sterilointi ja säilyttäminen, s. 919-934. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.
7. Byrne, RH et ai (2017, kesäkuu 07). Merivettä. Encyclopædia Britannica. Haettu 17. lokakuuta 2017, osoitteesta britannica.com
8. Plutowska B. ja Wardencki, W. (2012). Alkoholijuomien kaasukromatografia-olfaktometria. Julkaisussa J. Piggott (toimittaja), Alkoholijuomat: Aistinvarainen arviointi ja kuluttajantutkimus, ss. Philadelphia: Woodhead Publishing.
9. Mikä on sumu? (2017, 12. heinäkuuta). Met Office (UK). metoffice.gov.uk
10. Helmenstine, AM (2016, 16. helmikuuta). Mikä on etikan kemiallinen koostumus? Haettu 17. lokakuuta 2017, sivustolta gondo.com
11. Phinney, DJ ja Halstead, JH (2017). Hammashoito: kattava lähestymistapa. Massachusetts: Cengage-oppiminen.
12. Britannica, E. (toinen). Ratkaisu-kemia. Haettu osoitteesta britannica.com
13. Wikipedia. (SF). Liukoisuus. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
14. Classzone. (SF). Liuenneet aineet. Haettu osoitteesta frsd.k12.nj.us
15. ChemGuide. (SF). Tyydyttyneet ratkaisut ja liukoisuus. Haettu osoitteesta chem.libretexts.org
16. Madhusha. (SF). Ero liuottimen ja liuenneen välillä. Haettu osoitteesta pediaa.com.