מסיסות - מה זה?

כימיה - מדע מעניין ודווקא מורכב. מונחים ומושגים שלה אנו נתקלים בחיי היומיום, ולא תמיד אינטואיטיבי, למה הם מתכוונים ומה המשמעות שלה. אחד המושגים הללו הוא המסיסות. מונח זה משמש באופן נרחב את התיאוריה של פתרונות, וגם בחיי היומיום אנו מתמודדים עם השימוש בו משום מוקף פתרונות אותן. אבל זה לא חשוב כל כך את השימוש במונח, כמו אלה תופעות פיסיקליות שהיא מייצגת. אבל לפני שתמשיך את החלק העיקרי של הסיפור שלנו, מהר קדימה אל המאה התשע עשרה, כאשר סוונטה ארהניוס ווילהלם אוסטוולד ניסח את התיאוריה של ניתוק אלקטרוליטי.

סיפור

זה מתחיל בלימוד פתרונות המסיס של התאוריה הפיסית של ניתוק. זה הכי קל להבין, עם זאת, הוא גם פרימיטיבי ורק חלק מנקודות יעלה בקנה אחד עם המציאות. המהות של תאוריה זו היא כי מומס הזנת הפתרון מתפרק לחלקיקים טעונים הנקראים יונים. חלקיקים אלה שקובעים את תכונותיו הכימיות של הפתרון וחלק המאפיינים הפיזיים שלו, כולל מוליכות ונקודת רתיחה, נקודת התכה וגיבוש.

עם זאת, תאוריות מורכבות יותר אשר מחשיבות את המערכת כפתרון, שבה חלקיקים לתקשר אחד עם השני ויוצרים solvates שנקרא - יונים מוקפים דיפולים. דיפול - הוא בדרך כלל מולקולה ניטרלית, אשר oppositely טעונה הקטבים. דיפול הוא בדרך כלל מולקולה ממסה. לאחר בתמיסה, המומס מתמוסס לתוך יונים ו דיפולים נמשכים יונים ו"חורים, אחד ביחס אליהם בסוף, ויונים אחרים - בהתאמה אחרת ו"חורים ביחס לסוף אותו. לפיכך מתקבל solvates ו - מולקולות מצופות עם מולקולות נייטרליות אחרות.

עכשיו בואו נדבר קצת על מהות התיאוריות עצמן, וכן להביט בהם מקרוב.

התיאוריה של פתרונות

היווצרות חלקיקים כאלה יכולים להיות מוסברים על ידי תופעות רבות שלא ניתן לתאר באמצעות התיאוריה הקלאסית של פתרונות. לדוגמא, החום של תגובה מומסת. מנקודת המבט של התיאוריה ארהניוס, קשה לומר מדוע ובשעת ביטולם של חומר אחד חום אחר יכול להיספג ושוחרר. כן, יש הרס של הסריג הגבישי ולכן, האנרגיה שהושקעה והפתרון או קורר או שוחרר על ידי הריקבון בשל עודף האנרגיה של קשרים כימיים. אבל כדי להסביר את זה אי אפשר, כי הוא נשאר מנגנון כשל מובן מנקודת המבט של תאוריה קלסית. אם התאוריה מיושמת תמיסה כימית, מתברר כי מולקולות הממס בתוך החללים התוחבים לגריל, להרוס שלה בפנים, כמו "גידור" יונים בנפרד solvate פגז.

בפרק הבא נבחנו מה המסיס ומחובר הכל עם ערך אינטואיטיבי ופשוט לכאורה זו.

הקונספט של מסיסות

באופן אינטואיטיבי וברור כי המסיסות מראה כמה טוב חומר מומס בתוך ממס נתון. עם זאת, אופיו של המומס שאנחנו יודעים הוא בדרך כלל קטן מאוד. למה, למשל, גיר אינו מסיס במים ומלח - להיפך? כל העניין הוא חוזק ההקשרים בתוך המולקולה. אם האגחים חזקים, זה בגלל זה, חלקיקים אלה לא יכולים שהתפרקו ליונים, ובכך להרוס את הקריסטל. אז הוא נשאר מסיס.

מסיסות - הוא מאפיין כמותי של מראה איזה חלק של המומס הוא בצורת חלקיקים solvated. שוויה תלוי באופי של המומס ואת ממס. מסיסות במים עבור חומרים שונים הם שונים, תלוי הקשרים בין האטומים במולקולה. חומרים עם קשרים קוולנטיים יש מסיסות נמוכה מאוד, ואילו עם יונית - הגבוה ביותר.

אבל זה לא תמיד אפשרי להבין מה הערך של המסיסות של גדול ומה קטן. לכן, בחלק הבא ידון מהי המסיסות של חומרים שונים במים.

השוואה

בטבע, ישנם הרבה ממסים נוזליים. נוסף קיימים עוד חומרים חלופיים אשר יכול לשמש לכל המאוחר בהגיעם תנאים מסוימים, כגון במצב של צבירה מסוים. ברור שאם נתונים גוביינא על מסיסות באחד אחר כל זוג "החומר המומס - ממיס" הוא לא מספיק לנצח נצחים, משום שמסתבר מספר עצום של שילובים. לכן, זה קרה כי על ממס הכוכב האוניברסלי ואת הסטנדרטי הוא מים. עשינו את זה בגלל שהוא נפוץ ביותר על פני כדור הארץ.

לפיכך, השולחן של מסיסות במים במשך מאות רבות של אלפי חומרים הוכן. כולנו ראינו את זה, אבל בצורה קצרה ומובנת. התאים של הטבלה חקוקים באותיות מייעדות חומר מסיס כי הוא מסיס או מסיס מעט. אבל יש טבלה מיוחדת יותר עבור מי שמבין את הכימיה ברצינות. יש לגבות מסיסות מספרית מצוין ערך גרם לליטר של פתרון.

עכשיו הבה נפנה את התיאוריה של דבר כמו מסיסות כזה.

כימיה מסיסה

איך הוא תהליך של המסת עצמו, כבר עמדנו בפרקים הקודמים. אבל הנה כמה, למשל, לכתוב את כל זה בצורה של תגובה? הכל לא כל כך פשוט. למשל, על ידי המסת התגובה חומצה מתרחשת אינטראקציה יון מימן עם מים ליצירת יון hydronium, ⁺ O H _^3. לפיכך, עבור משוואת תגובת HCl תהיה:

HCl + H ₂ O = H ₃ O ^{+ +} Cl ^-

מסיסות של מלחים, תלוי במבנה שלהם, כפי שנקבע על ידי התגובה הכימית שלה. צורה סופית תלויה במבנה מלח אג"ח בתוך המולקולה שלה.

אנו הבנו איך להקליט באופן גרפי את המסיסות של מלחים במים. עכשיו הגיע הזמן שנעשה בו שימוש מעשי.

יישום

אם תרשום באותם מקרים שבהם ערך זה הוא הכרחי, הוא לא מספיק עבור מאה. באופן עקיף, על ידי השימוש בו אתה יכול לחשב ערכים אחרים, כי הם מאוד חשובים לחקר כל פתרון. בלעדיו לא היינו יכול לדעת את הריכוז המדויק של החומר, פעילותה אינה מסוגל להעריך האם התרופה תרפא או להרוג אדם (אפילו המים אינם בטוחים לחיות בכמויות גדולות).

בנוסף בתעשיית הכימיה למטרות מדעיות, הבנה של המסיסות יש צורך אפילו בבית. לפעמים הוא רצוי כדי לייצר, אומרים, פתרון רווי של חומר. לדוגמה, יש צורך לייצר את גבישי מלח לילד בשיעורי הבית. ידיעת המסיסות של המלח בתוך המים, אנחנו יכולים לקבוע בקלות כמה זה נדרש למלא כלי, זה מתחיל לזרז וקריסטלים טופס מן עודף.

לפני סיום הטיול הקצר שלנו לתוך הכימיה, בואו נדבר על כמה מושגים הקשורים המסיס.

מה עוד מעניין?

לדעתנו, אם הגעת בסעיף זה, אתה בטח כבר יודע כי המסיסות - הוא לא רק כמויות כימיות מוזרות. זהו הבסיס הכמויות האחרות. ביניהם: ריכוז, פעילות, ניתוק תמידי, pH. וזה לא רשימה מלאה. בטח שמעת לפחות אחת מהמילים הללו. ללא הידע הזה, אופי הפתרונות, לימוד שהחל עם פירוקה, אנחנו לא יכולים לדמיין כימיה ופיזיקה מודרנית. מה עושה פיזיקה? לפעמים הפיזיקה עוסקת גם פתרונות, למדוד המוליכות שלהם, ולהשתמש בנכסי אחרים שלהם כדי שיתאים לצרכים שלך.

מסקנה

במאמר זה, נפגשנו עם מושגים כימיים כגון מסיסות. זה בטח היה די מידע שימושי, כמו רובנו בקושי יכולים לדמיין את המהות העמוקה של התאוריה של פתרונות, ומכיוון שלא רצו לטבול בפירוט במחקר שלה. בכל מקרה זה מאוד עוזר לאמן את המוח שלך, ללמוד משהו חדש. אחרי חיים שלמים אדם חייב "ללמוד, ללמוד וללמוד שוב."