Ерітіндінің массалық концентрациясы қазіргі химиядағы кең таралған ұғымдардың бірі болып табылады. Мақалада біз шешімдердің ерекшеліктерін, олардың түрлерін, қолданылуын анықтаймыз. Концентрациялардың әртүрлі түрлерін есептеудің кейбір мысалдарын атап өтейік.
Шешімдердің мүмкіндіктері
Ерітінді – құрамы өзгермелі біртекті жүйе. Ерітіндідегі екі компоненттің біреуі әрқашан орта қызметін атқарады. Онда басқа заттардың құрылымдық фрагменттері ериді. Оны ішінде еріген заттың молекулалары орналасқан еріткіш деп атайды.
Егер екі газ тәрізді зат араласса, еріткіш бөлінбейді. Әр нақты жағдай үшін арнайы есептеулер жасалады.
Біртекті жүйелерді алу
Біртекті ерітінділер алу үшін еріген заттарды құрылымдық бірліктерге дейін ұсақтау керек. Сонда ғана жүйелер шындыққа айналады. Ұсақ тамшыларға дейін ұсақтағанда, ортаға таралатын құм түйіршіктері, коллоидты ерітінділер, эмульсиялар, суспензиялар алынады.
Шешімдерді пайдалану
Айтпақшы, вқұрылыс, құм, цемент, су қоспасы да ерітінді деп аталады, бірақ химиялық тұрғыдан бұл суспензия. Шешімдердің практикалық маңыздылығын әртүрлі себептермен түсіндіруге болады.
Сұйық ерітінділердегі химиялық реакциялар еріткіштің негізгі бөлігінде жүреді. Бұл оларды жүйеде ешқандай қосымша әрекетсіз реакцияға қолжетімді етеді. Қатты бөлшектері бар қоспада реакцияны толық жүргізу мүмкін емес. Процесті жылдамдату үшін бөлшектер кейбір нүктелерге тиіп тұруы керек. Реакция жылдамдығын арттыру үшін кристалдарды ерітіндіде ұнтақтайды, содан кейін оларды престейді. Бірақ процестің толықтығына бірден қол жеткізу мүмкін емес.
Шешімде процесс басқаша жүреді. Молекулалар еркін қозғалады, соқтығысқанда химиялық түрленулер жүреді. Мұндай әрекеттесу кезінде бөлінетін энергия еріткіште жинақталады, жүйе іс жүзінде қызбайды.
Ерітінділердің физикалық қасиеттері және концентрациясы
Заттың массалық үлесі оларды дайындау үшін алынған еріген зат пен еріткіштің сандық қатынасын анықтауға мүмкіндік береді. Айтпақшы, металл қорытпалары да ерітінділер болып табылады, бірақ қатты, белгілі бір физикалық параметрлермен сипатталады.
Ерітінділердің еріген компоненттің күшін өзгерту мүмкіндігі бар. Бұл оларды ауыл шаруашылығы мен медицинада сұранысқа ие етеді. Мысалы, орташа концентрациядағы абразиялар мен жараларды емдеу үшін калий перманганатының ерітіндісі (калий перманганаты) қолданылады. Бірақ практикалықоның төмен концентрациясы да маңызды. Осылайша, 2-3% заттың массалық үлесі ерітіндіге асқазанды шаюға сұранысқа ие аздап қызғылт түс береді.
Калий перманганатының қою күлгін кристалдары күшті тотықтырғыш қасиетке ие болғандықтан медициналық мақсатта пайдаланылмайды. Жалпы алғанда, түстің қарқындылығы оның концентрациясы қандай болатынына тікелей байланысты. Заттың массалық үлесі дайын ерітіндінің уыттылығын реттеуге мүмкіндік береді.
Массалық үлес
Бұл концентрация қалай есептеледі? Заттың массалық үлесі заттың массасының ерітінді массасына қатынасымен сипатталады, пайызбен алынады. Олардың органолептикалық қасиеттеріне ерітетін заттар ғана емес, сандық көрсеткіш те әсер етеді. Мысалы, ас тұзының әлсіз ерітіндісі үшін дәм дерлік жоқ, ал жоғары концентрацияда ол әртүрлі дәрежеде көрінеді.
Тәжірибеде концентрация қалай анықталады? Ерітіндідегі заттың массалық үлесі бейорганикалық химияның мектеп курсында қарастырылады. Оны анықтауға арналған тапсырмалар 9-сынып түлектеріне арналған тест тапсырмаларына енгізілген.
Зейін шоғырландыруды пайдаланатын тапсырманың мысалын келтірейік.
Ас тұзының массалық үлесі 25%. Ерітіндінің массасы 250 грамм. Ондағы судың массасын анықтаңыз. Есептеулерді орындау үшін алдымен заттың массасын білу керек. Пропорцияға сүйене отырып, ерітіндідегі заттардың 62,5 грамм екенін анықтаймыз. Судың массасын анықтау үшін 250 граммнан заттың массасын шегеріңіз, нәтижесіндебіз 187,5 г аламыз.
Концентрация түрлері
Зейін дегеніміз не? Ерітіндідегі массалық үлестер жүз пайыздан аспауы мүмкін. Химияда «концентрация» термині еріген заттың белгілі бір мөлшерін білдіреді. Бірнеше опция бар: молярлық, массалық концентрация.
Мысалы, 80 грамм су мен 20 грамм ас тұзынан ерітінді дайындап, ерітіндідегі заттың массалық үлестерін анықтау керек болса, алдымен ерітіндінің массасын анықтау керек. Ол жүз грамм болады. Заттың пайызы 20 пайыз.
Біз массалық үлесті құрайтын нәрсені талдадық. Молярлық концентрация деп зат мөлшерінің қабылданған ерітіндінің көлеміне қатынасын айтады. Берілген молярлық концентрациясы бар ерітінді дайындау үшін алдымен заттың массасын анықтайды. Содан кейін ол қажетті мөлшерде өлшенеді және бір литр еріткіште ерітіледі.
Молярлық концентрацияны есептеу
Сонымен, 0,15 моль/л концентрациясы бар 2 литр ерітінді дайындау үшін алдымен ерітіндідегі тұздың массасын есептеңіз. Ол үшін 0,15 мольді 2 литрге бөлу керек, біз 0,075 моль аламыз. Енді массаны есептейміз: 0,075 моль 58,5 г / мольге көбейтіледі. Нәтиже - 4, 39
Аналитикалық химия мәселелері
Талдау қолданбалы химиялық мәселе ретінде қарастырылады. Оның көмегімен қоспаның құрамы анықталады, диагностикалық сынақтар жүргізіледі, тау жыныстары талданады. Ол үшін ерітіндінің сапалық және сандық құрамын анықтау керек.
Бейорганикалық химияда жиі кездесетін тапсырмалардың ішінде біз бір заттың екінші заттағы берілген мәннен концентрациясын анықтауды бөліп аламыз. Тәжірибелердің көмегімен молярлық концентрациясы белгілі ерітіндіге қажетті ерітіндіні біртіндеп қосуға болады. Бұл процесс титрлеу деп аталады.
Ерігіштік және еріткіштер
Ең таралған еріткіш – су. Ол негіздерді, қышқылдарды, тұздарды, кейбір органикалық қосылыстарды тамаша ерітеді. Бұл табиғатта ең көп таралған жүйелер болып табылатын сулы ерітінділер. Су биологиялық еріткіш ретінде әрекет етеді. Ол көптеген орталардың: қанның, цитозольдердің, жасушааралық сұйықтықтардың ағынының негізі болып саналады. Су ортасында жануарлар мен өсімдіктердің көптеген түрлері тіршілік етеді.
Ерігіштік – заттың таңдалған еріткіште еру қасиеті. Бұл еріткіштің белгілі бір нюанстары мен құрылымдық ерекшеліктерін ескеруді талап ететін күрделі құбылыс.
Алкогольдерді жақсы органикалық заттар ретінде атап өтуге болады. Олардың құрамына гидроксил топтары кіреді, сондықтан олардың ерігіштігі жоғары.
Қорытынды
Еріткіш ретінде кез келген сұйықтықты қарастыруға болады. Сондықтан әртүрлі сұйық заттардың өзара ерігіштігі туралы жиі айтамыз. Мысалы, органикалық заттардың арасында күрделі эфирлердің суда ерігіштігін атап өтуге болады.
Бейорганикалық және органикалық химияда қолданылатын концентрациялардың әртүрлі түрлерізаттардың сапалық және сандық анықтауы. Ерітінділер теориясы аналитикалық химияда, фармацевтикада және заманауи медицинада сұранысқа ие.
