Klasifikace řešení v chemii

15. 3. 2020

Roztoky nazvané homogenní směsi sestávající z alespoň dvou složek. Jeden z nich je solventní. Stanoví souhrnný stav řešení a zpravidla tvoří většinu své hmotnosti. V tomto případě může systém obsahovat současně několik rozpouštědel a rozpouštědel. Klasifikace řešení je poměrně rozsáhlá. Rozdělení do druhů může být založeno na různých charakteristikách.

Klasifikace roztoků podle povahy rozpouštědla

V tomto případě jsou roztoky rozděleny na vodné a nevodné. Voda je nejvíce obyčejné a univerzální rozpouštědlo na planetě, ale není schopno rozpouštět všechny látky. Výběr rozpouštědla se často řídí takzvaným pravidlem podobnosti. Spočívá v tom, že látky anorganické povahy se rozpouštějí ve vodě lépe. K rozpouštění organických sloučenin je nutné použít speciální organická rozpouštědla, jako je benzen, chloroform nebo alkoholy.

Velikost částic rozpuštěné látky

Nejběžnější princip klasifikace. V tomto případě existují dva typy systémů: pravé a koloidní.

V prvním případě je rozpuštěná látka ve formě jednotlivých atomů a molekul. Velikost těchto částic je tak malá, že je nelze rozlišit vizuálně nebo optickým mikroskopem. Pravdivé jsou například vodné roztoky soli, cukru nebo kyseliny octové. Jejich hlavní charakteristickou vlastností je nepřítomnost zákalu.

V koloidních systémech je rozpuštěná látka obsažena ve formě agregátů dostatečně velké velikosti (od 1 do 1000 nm), které jsou viditelné pouhým okem. Světlo procházející takovým řešením má tvar kužele. Tento jev se nazývá Tyndallův efekt.

Pravé a koloidní řešení.  Tyndall efekt.

Klasifikace koloidních systémů

Na druhou stranu koloidních systémů je přijatelné rozdělit na typy v závislosti na stavu agregace rozpouštědla a rozpuštěné látky. Níže uvedená tabulka zobrazuje jejich klasifikaci. Celkový stav rozpouštědla je vyznačen vertikálně a rozpuštěná látka je vodorovně.

Pevný Kapalina Plynný
Pevný Slitina, keramika, kompozitní materiály Kapilární systémy (např. Půda) Porézní těla (pemza)
Kapalina Suspenze (vápno), gel Emulze (mléko) Pěna
Plynný Aerosoly (kouř) Aerosoly (mlha, mraky) -
Příklad kouře

Kouř je roztok pevných částic uhlíku ve vzduchu.

Emulzní olej ve vodě

Když je voda smíchána s olejem, vzniká další druh. disperzních systémů - emulze. Obvykle se rychle odlupují. V případě potřeby se k emulzi přidávají speciální stabilizátory látek.

Mořská pěna

Dalším neobvyklým příkladem řešení je mořská pěna. Dále je to možné vidět ze dvou hledisek: jako roztok vzduchu ve vodě (pěna je založena na tom jako takovém) a jako skutečný vodný roztok minerálních solí.

Klasifikace pravých řešení

Příklady skutečností jsou vodné roztoky soli, sody, cukru, kyseliny octové atd. Obvykle se klasifikují podle koncentrace rozpuštěné látky. Na tomto základě existují tři typy řešení v chemii.

Pokud je za těchto podmínek (teplota, tlak) možné rozpustit větší množství látky, než je již obsaženo v roztoku, nazývá se to nenasycené.

Nasycený roztok obsahuje maximální množství rozpuštěné látky v experimentu.

Pokud roztok obsahuje více látek než nasycených, takový systém se nazývá přesycený. Může se získat velmi pomalu a opatrným chlazením nasyceného roztoku připraveného při vyšší teplotě.

Přesycená řešení jsou extrémně nestabilní. V případě nerovnováhy začíná proces krystalizace přebytečné látky okamžitě. Malý krystalový materiál, požití cizího tělesa (například prach) nebo protřepávání roztoku mohou vyvolat srážení.

Krystalizační proces v přesyceném roztoku

Klasifikace podle stupně nasycení

Dalším běžným principem je oddělení řešení do druhů. Takže v závislosti na koncentraci roztoku lze rozlišit dva typy: zředěné a koncentrované. Nicméně hranice mezi nimi je velmi podmíněná.

Zředěný roztok je charakterizován nízkým obsahem rozpuštěné látky. Nemůže se však identifikovat s nenasycenými.

Například roztok obsahující jen 0,00134 mol / l chloridu stříbrného se zředí, protože koncentrace rozpuštěné látky v něm je velmi malá. Nicméně za normálních podmínek není možné rozpustit větší množství sloučeniny v něm, a proto bude takové řešení současně nasyceno.

Podle fyzikálních vlastností

Často se látky a jejich roztoky klasifikují podle jejich schopnosti provádět elektrický proud. Má roztoky látek s iontovou vazbou v molekulách. Pod působením molekul vody jsou tyto sloučeniny schopné podstoupit elektrolytická disociace na iontech. Takové látky a jejich roztoky se nazývají elektrolyty. Příklady elektrolytů: roztoky chloridu sodného, ​​kyseliny sírové, bromidu draselného.

Organické látky jsou zpravidla v roztoku ve formě neutrálních molekul nebo jsou jen velmi málo disociované. Takové systémy nejsou schopny provádět proud a jsou nazývány neelektrolyty.

schopnost řešení pro vedení elektrického proudu

Klasifikace řešení je tedy rozsáhlá a různorodá. Její typ je vybrán podle konkrétních cílů.