Шешімдердің, сондай-ақ олардың қалыптасу процесі бізді қоршаған әлемде үлкен маңызға ие. Су мен ауа - олардың екі өкілі, оларсыз жердегі тіршілік мүмкін емес. Өсімдіктер мен жануарлардағы көптеген биологиялық сұйықтықтар да ерітінділер болып табылады. Ас қорыту процесі қоректік заттардың еруімен тығыз байланысты.
Кез келген өндіріс шешімдердің белгілі бір түрлерін қолданумен байланысты. Олар тоқыма, тамақ, фармацевтика, металл өңдеу, тау-кен өндіру, пластмасса және талшық өнеркәсібінде қолданылады. Сондықтан олардың не екенін түсіну, олардың қасиеттері мен ерекшеліктерін білу маңызды.
Шынайы шешімдердің белгілері
Ерітінділер деп бір компонентті екінші компонентке бөлу кезінде пайда болған көпкомпонентті біртекті жүйелер түсініледі. Оларды дисперсті жүйелер деп те атайды, олар өздерін түзетін бөлшектердің мөлшеріне қарай коллоидты жүйелерге, суспензияларға және шынайы ерітінділерге бөлінеді.
Соңғысында компоненттер молекулаларға, атомдарға немесе иондарға бөліну күйінде болады. Мұндай молекулалық дисперсті жүйелер келесі белгілермен сипатталады:
- тұйықтық (өзара әрекеттесу);
- білімнің өздігінен болуы;
- концентрацияның тұрақтылығы;
- біртектілік;
- тұрақтылық.
Басқаша айтқанда, егер компоненттер арасында өзара әрекеттесу болса, олар заттың сыртқы күш-жігерсіз ұсақ бөлшектерге өздігінен бөлінуіне әкелетін болса, түзілуі мүмкін. Алынған шешімдер бір фазалы болуы керек, яғни құрамдас бөліктер арасында интерфейс болмауы керек. Соңғы белгі ең маңызды болып табылады, өйткені еріту процесі жүйе үшін энергетикалық жағынан қолайлы болған жағдайда ғана өздігінен жүруі мүмкін. Бұл жағдайда бос энергия азаяды, ал жүйе тепе-теңдікке айналады. Осы мүмкіндіктердің барлығын ескере отырып, біз келесі анықтаманы тұжырымдай аламыз:
Шынайы ерітінді деп өлшемдері 10-7см-ден аспайтын екі немесе одан да көп заттардың өзара әрекеттесетін бөлшектерінің тұрақты тепе-теңдік жүйесі, яғни олар сәйкес келеді. атомдармен, молекулалармен және иондармен.
Заттардың бірі еріткіш (әдетте, бұл концентрациясы жоғары болатын компонент), ал қалғандары еріген заттар. Егер бастапқы заттар әртүрлі агрегаттық күйде болса, еріткіш оны өзгертпеген зат ретінде қабылданады.
Шынайы шешімдер түрлері
Агрегация күйі бойынша ерітінділер сұйық, газ тәрізді және қатты. Сұйықтық жүйелері ең кең тараған, сонымен қатар олар бастапқы күйіне қарай бірнеше түрге бөлінеді.еріген зат:
- судағы қант немесе тұз сияқты сұйықтықтағы қатты;
- судағы күкірт немесе тұз қышқылы сияқты сұйықтықтағы сұйықтық;
- судағы оттегі немесе көмірқышқыл газы сияқты газ-сұйықтық.
Алайда тек су ғана еріткіш бола алмайды. Ал еріткіштің табиғаты бойынша барлық сұйық ерітінділер суда, егер заттар суда ерісе, сулы және сусыз, егер заттар эфирде, этанолда, бензолда және т.б. ерітілген болса
болып бөлінеді.
Электр өткізгіштігі бойынша ерітінділер электролиттер және бейэлектролиттер болып бөлінеді. Электролиттер – ерітіндіде диссоциацияланған кезде ион түзетін, негізінен иондық кристалдық байланысы бар қосылыстар. Еріген кезде электролиттер атомдарға немесе молекулаларға ыдырайды.
Нағыз ерітінділерде бір мезгілде екі қарама-қарсы процесс жүреді – заттың еруі және оның кристалдануы. «Ерітінді-ерітінді» жүйесіндегі тепе-теңдік жағдайына байланысты ерітінділердің келесі түрлері бөлінеді:
- қаныққан, белгілі бір заттың еру жылдамдығы өзінің кристалдану жылдамдығына тең болғанда, яғни ерітінді еріткішпен тепе-теңдікте болады;
- қанықпаған, егер олардың құрамында бірдей температурада қаныққаннан аз еріген зат болса;
- аса қаныққан, оның құрамында қаныққанмен салыстырғанда еріген заттың артық мөлшері және оның бір кристалы белсенді кристалдануды бастау үшін жеткілікті.
Сандық мән ретіндеерітінділердегі белгілі бір компоненттің мазмұнын көрсететін сипаттамалар, концентрацияны пайдаланады. Құрамында еріген заттың мөлшері аз ерітінділер сұйылтылған, ал мөлшері жоғары ерітінділер концентрлі деп аталады.
Зейін қоюдың жолдары
Массалық үлес (ω) - ерітіндінің массасына қатысты заттың массасы (mv-va) (mp-ra)). Бұл жағдайда ерітіндінің массасы зат пен еріткіштің массаларының қосындысы ретінде алынады (mp-la).
Мольдік үлес (N) - еріген заттың моль саны (Nv-va) ерітіндіні құрайтын заттардың жалпы моль санына (ΣN) бөлінген.
Мольділік (Cm) - еріген заттың мольдерінің саны (Nv-va) еріткіштің массасына бөлінген (m r-la).
Молярлық концентрация (Cm) - еріген заттың массасы (mv-va) бүкіл ерітіндінің көлеміне қатысты (V).
Қалыптылық немесе эквивалентті концентрация, (Cn) - ерітіндінің көлеміне қатысты еріген зат эквиваленттерінің (E) саны.
Титр (Т) - ерітіндінің берілген көлемінде еріген заттың массасы (m in-va).
Газ тәрізді заттың көлемдік үлесі (ϕ) - заттың көлемі (Vv-va) ерітіндінің көлеміне (V) бөлінген p-ra).
Шешімдердің қасиеттері
Бұл мәселені ескере отырып, олар көбінесе бейэлектролиттердің сұйылтылған ерітінділері туралы айтады. Бұл, біріншіден, бөлшектердің өзара әрекеттесу дәрежесі оларды идеал газдарға жақындатуымен байланысты. Ал екіншіден,олардың қасиеттері барлық бөлшектердің өзара байланысына байланысты және құрамдас бөліктердің мазмұнына пропорционал. Шынайы ерітінділердің мұндай қасиеттері коллигативті деп аталады. Еріткіштің ерітіндідегі бу қысымы Рауль заңымен сипатталады, ол еріткіштің қаныққан бу қысымының ерітіндідегі ΔР төмендеуі еріген заттың молярлық үлесіне тура пропорционалды (Tv- va) және таза еріткіш үстіндегі бу қысымы (R0r-la):
ΔР=Рor-la∙ Tv-va
Ерітінділердің қайнау температурасының ΔТк және қату температурасының ΔТз артуы оларда еріген заттардың молярлық концентрацияларына тура пропорционал Сm:
ΔTk=E ∙ Cm, мұндағы E – эбуллиоскопиялық тұрақты;
ΔTz=K ∙ Cm, мұндағы K – криоскопиялық тұрақты.
Осмостық қысым π мына теңдеумен есептеледі:
π=R∙E∙Xv-va / Vr-la, мұндағы Xv-va - еріген заттың молярлық үлесі, Vr-la - еріткіштің көлемі.
Кез келген адамның күнделікті өміріндегі шешімдердің маңыздылығын асыра бағалау қиын. Табиғи суда еріген газдар бар - CO2 және O2, әртүрлі тұздар - NaCl, CaSO4, MgCO3, KCl және т.б. Бірақ бұл қоспаларсыз дене су-тұз алмасуын және жүрек-тамыр жүйесінің жұмысын бұзуы мүмкін. Шынайы ерітінділердің тағы бір мысалы - металдардың қорытпасы. Бұл жезден немесе зергерлік алтын болуы мүмкін, бірақ, ең бастысы, араластырғаннан кейінбалқытылған компоненттер және алынған ерітіндіні салқындату, бір қатты фаза пайда болады. Металл қорытпалары ас құралдарынан электроникаға дейін барлық жерде қолданылады.
