KEMISKE OPLØSNINGER: TYPER, FREMSTILLING OG EKSEMPLER - KEMI - 2025

De kemiske opløsninger er kendt som homogene blandinger i kemi. Det er stabile blandinger af to eller flere stoffer, hvor et stof (kaldet opløst stof) opløses i et andet (kaldet opløsningsmiddel). Opløsningerne optager opløsningsmiddelfasen i blandingen og kan eksistere i faste, flydende og gasformige faser.

I naturen er der to typer blandinger: heterogene blandinger og homogene blandinger. Heterogene blandinger er dem, hvori der ikke er nogen ensartethed i deres sammensætning, og andelerne af deres komponenter varierer på tværs af prøver af dem.

På den anden side er homogene blandinger (kemiske opløsninger) blandinger af faste stoffer, væsker eller gasser - ud over mulige foreninger mellem komponenter, der er i forskellige faser - der har deres komponenter opdelt i lige store andele gennem deres indhold.

Blandesystemer søger homogenitet, f.eks. Når der tilsættes et farvestof til vand. Denne blanding starter heterogen, men tiden får den første forbindelse til at diffundere gennem væsken, hvilket får dette system til at blive en homogen blanding.

Løsninger og deres komponenter ses i hverdagssituationer og på niveauer, der spænder fra industriel til laboratorium. De er genstand for undersøgelse på grund af de egenskaber, de præsenterer, og på grund af de kræfter og attraktioner, der opstår mellem dem.

typer

Der er flere måder at klassificere løsninger på grund af deres forskellige egenskaber og deres mulige fysiske tilstande; Dette er grunden til, at du skal vide, hvad forskellene mellem typer af løsninger er baseret på, før du opdeler dem i kategorier.

En af måderne til at adskille opløsningstyperne er på det koncentrationsniveau, den har, også kaldet opløsningens mætning.

Opløsninger har en kvalitet kaldet opløselighed, som er den maksimale mængde opløst stof, der kan opløses i en given mængde opløsningsmiddel.

Der er en klassificering af opløsninger efter koncentration, som deler dem op i empiriske opløsninger og titrerede opløsninger.

Empiriske løsninger

Denne klassificering, hvor opløsningerne også kaldes kvalitative løsninger, tager ikke højde for den specifikke mængde opløst stof og opløsningsmidler i opløsningen, men snarere deres andel. Til dette separeres opløsningerne i fortyndet, koncentreret, umættet, mættet og overmættet.

- Fortyndede opløsninger er dem, hvor mængden af ​​opløst stof i blandingen er på et minimumsniveau sammenlignet med blandingens samlede volumen.

- Umættede opløsninger er dem, der ikke når den maksimale mulige mængde opløst stof for den temperatur og det tryk, hvorpå de findes.

- Koncentrerede opløsninger har betydelige mængder opløst stof for det dannede rumfang.

Mættede opløsninger er dem, der har den størst mulige mængde opløst stof for en given temperatur og tryk; i disse opløsninger udgør opløsningen og opløsningsmidlet en ligevægtstilstand.

- Overmættede opløsninger er mættede opløsninger, der er blevet opvarmet for at øge opløseligheden og opløse mere opløst stof; Derefter genereres en "stabil" opløsning med overskydende opløst stof. Denne stabilitet forekommer kun, indtil temperaturen falder igen, eller trykket ændres drastisk, en situation, hvor opløsningen vil udfælde i overskud.

Værdsatte løsninger

De titrerede opløsninger er dem, hvori de numeriske mængder af opløst stof og opløsningsmiddel måles under iagttagelse af de procentvise, molære, molære og normale titrerede opløsninger, hver med deres række af måleenheder.

- Procentdelværdierne taler om andelen i procent af gram eller ml opløst stof i hundrede gram eller ml af den samlede opløsning.

- Molekoncentrationer (eller molaritet) udtrykker antallet af mol opløst stof pr. Liter opløsning.

- Molalitet, lidt brugt i moderne kemi, er den enhed, der udtrykker antallet af mol af et opløst stof divideret med den samlede masse af opløsningsmiddel i kg.

- Normalitet er det mål, der udtrykker antallet af opløst ækvivalenter mellem det samlede opløsningsvolumen i liter, hvor ækvivalenterne kan repræsentere ionerne H ⁺ for syrer eller OH ^- for baser.

I henhold til dens samlede tilstand

Opløsninger kan også klassificeres efter den tilstand, hvor de findes, og dette vil hovedsageligt afhænge af den fase, hvor opløsningsmidlet findes (den bestanddel, der er til stede i den største mængde i blandingen).

- Gasformige opløsninger er sjældne, klassificeret i litteraturen som gasblandinger snarere end som opløsninger. de forekommer under specifikke forhold og med lidt interaktion mellem deres molekyler, som i tilfælde af luft.

- Væsker har et bredt spektrum i verden af ​​opløsninger og repræsenterer størstedelen af ​​disse homogene blandinger. Væsker kan let opløse gasser, faste stoffer og andre væsker og findes i alle slags hverdagssituationer, naturligt og syntetisk.

Der er også flydende blandinger, der ofte forveksles med opløsninger, såsom emulsioner, kolloider og suspensioner, som er mere heterogene end homogene.

- Gasser i væske observeres hovedsageligt i situationer som ilt i vand og kuldioxid i kulsyreholdige drikkevarer.

- Flydende-væskeopløsninger kan præsenteres som polære komponenter, der opløses frit i vand (såsom ethanol, eddikesyre og acetone), eller når en ikke-polær væske opløses i en anden med lignende egenskaber.

- Endelig har faste stoffer en lang række opløseligheder i væsker, såsom salte i vand og voks i kulbrinter. Faste opløsninger dannes fra et opløsningsmiddel i fast fase og kan ses som et middel til at opløse gasser, væsker og andre faste stoffer.

Gasser kan opbevares i faste stoffer, såsom brint i magnesiumhydrid; væsker i faste stoffer kan findes som vand i sukker (et vådt fast stof) eller som kviksølv i guld (et amalgam); og faste, faste opløsninger er repræsenteret som legeringer og sammensatte faste stoffer, såsom polymerer med additiver.

Forberedelse

Den første ting, der skal kendes, når man forbereder en løsning, er typen af ​​opløsning, der skal formuleres; det vil sige, du skal vide, om du vil lave en fortynding eller tilberede en opløsning fra blandingen af ​​to eller flere stoffer.

En anden ting at vide er, hvad er de kendte værdier for koncentration og volumen eller masse, afhængigt af tilstanden for aggregering af opløsningen.

At udarbejde standardløsninger

Inden du begynder forberedelser, skal du sørge for, at måleinstrumenterne (balance, cylindre, pipetter, buretter, blandt andre) er kalibreret.

Derefter måles mængden af ​​opløst stof i masse eller volumen, idet man er meget omhyggelig med ikke at spilde eller spilder nogen mængde, da dette ville påvirke den endelige koncentration af opløsningen. Dette skal indføres i den kolbe, der skal bruges, og forberedes nu til det næste trin.

Derefter sættes opløsningsmidlet, der skal anvendes, til dette opløst stof, hvorved man sikrer, at kolbens indhold når samme kapacitet.

Denne kolbe stoppes og rystes, og sørg for at vende den for at sikre effektiv blanding og opløsning. På denne måde opnås opløsningen, som kan bruges i fremtidige eksperimenter.

For at fremstille en fortynding med kendt koncentration

For at fortynde en opløsning og sænke dens koncentration tilsættes mere opløsningsmiddel i en proces kaldet fortynding.

Gennem ligningen M ₁ V ₁ = M ₂ V ₂, hvor M symboliserer den molære koncentration og V det samlede volumen (før og efter fortynding), kan den nye koncentration beregnes efter fortynding af en koncentration eller det krævede volumen for at opnå den ønskede koncentration.

Når der fremstilles fortyndinger, føres stamopløsningen altid til en ny, større kolbe, og der tilsættes opløsningsmiddel for at sikre, at den når målelinjen for at garantere det ønskede volumen.

Hvis processen er eksoterm og derfor medfører sikkerhedsrisici, er det bedst at vende processen og tilsætte den koncentrerede opløsning til opløsningsmidlet for at undgå sprøjt.

eksempler

Som nævnt ovenfor findes opløsninger i forskellige tilstande af aggregering, afhængigt af den tilstand, hvor deres opløst stof og opløsningsmiddel findes. Eksempler på disse blandinger er anført nedenfor:

- Hexan i paraffinvoks er et eksempel på en flydende, fast opløsning.

- Brint i palladium er en gasfast opløsning.

- Ethanol i vand er en væske-væske-opløsning.

- Almindeligt salt i vand er en fast-flydende opløsning.

- Stål, der består af carbonatomer i en krystallinsk matrix af jernatomer, er et eksempel på en fast-fast opløsning.

- Kulholdigt vand er en gas-væskeopløsning.

Referencer

1. Wikipedia. (Sf). Løsning. Hentet fra en.wikipedia.org
2. TutorVista. (Sf). Typer af løsninger. Hentet fra chemistry.tutorvista.com
3. cK-12. (Sf). Flydende-flydende opløsning. Hentet fra ck12.org
4. Fakultet, U. (sf). Forberedelse af opløsning. Hentet fra fakultetet.sites.uci.edu
5. LibreTexts. (Sf). Forberedelse af løsninger. Hentet fra chem.libretexts.org