დიდი ხნის განმავლობაში იღებ ძალიან ცხელ შხაპს, აბაზანის სარკე ორთქლით არის დაფარული. ფანჯარაზე ტოვებ ჭურჭელ წყალს და მერე აღმოაჩენ, რომ წყალი ადუღდა და ქვაბი დაიწვა. შეიძლება იფიქროთ, რომ წყალს უყვარს გაზიდან სითხეში გადაქცევა, შემდეგ თხევადიდან გაზზე გადაქცევა. მაგრამ როდის ხდება?
ვენტილირებადი სივრცეში წყალი თანდათან აორთქლდება ნებისმიერ ტემპერატურაზე. მაგრამ ის ადუღდება მხოლოდ გარკვეულ პირობებში. დუღილის წერტილი დამოკიდებულია სითხის ზემოთ წნევაზე. ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს დუღილის წერტილი იქნება 100 გრადუსი. სიმაღლესთან ერთად წნევა შემცირდება ისევე, როგორც დუღილის წერტილი. მონბლანის თავზე 85 გრადუსი იქნება და უგემრიელესი ჩაის მომზადების საშუალება არ არის! მაგრამ წნევის გაზქურაში, როდესაც სასტვენი უბერავს, წყლის ტემპერატურა უკვე 130 გრადუსია, წნევა კი 4-ჯერ მეტია ვიდრე ატმოსფერული. ამ ტემპერატურაზე საჭმელი უფრო სწრაფად იხარშება და გემოს არ ეპარება ბიჭს, რადგან სარქველი დახურულია.
ნივთიერების აგრეგაციის მდგომარეობის ცვლილება ტემპერატურის ცვლილებებით.
ნებისმიერი სითხე შეიძლება გადაიქცეს აირად მდგომარეობაში, თუ საკმარისად გაცხელდება, ხოლო ნებისმიერი გაზი თხევად მდგომარეობაში, თუ გაცივდება. ამიტომ ბუტანი, რომელიც გამოიყენება გაზქურაში და ქვეყანაში, ინახება დახურულ ბალონებში. ეს არის თხევადი და ზეწოლის ქვეშ, როგორც წნევის გაზქურის. ხოლო ღია ცის ქვეშ 0 გრადუსზე დაბალ ტემპერატურაზე მეთანი ძალიან სწრაფად ადუღდება და აორთქლდება. თხევადი მეთანი ინახება გიგანტურ ავზებში - ავზებში. ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს მეთანი ადუღდება 160 გრადუსზე ნულის ქვემოთ ტემპერატურაზე. ტრანსპორტირებისას გაზის გაჟონვის თავიდან ასაცილებლად, ავზებს თერმოსებივით ფრთხილად ეხებიან.
ნივთიერების აგრეგაციის მდგომარეობის ცვლილება წნევის ცვლილებით.
მატერიის თხევად და აირისებრ მდგომარეობებს შორის არის დამოკიდებულება ტემპერატურასა და წნევაზე. ვინაიდან თხევად მდგომარეობაში მატერია უფრო გაჯერებულია, ვიდრე აირის მდგომარეობაში, შეიძლება ვიფიქროთ, რომ თუ წნევა გაიზარდა, აირი მაშინვე გადაიქცევა სითხეში. მაგრამ ეს არ არის. თუმცა, თუ დაიწყებთ ჰაერის შეკუმშვას ველოსიპედის ტუმბოს საშუალებით, აღმოაჩენთ, რომ ის თბება. ის აგროვებს ენერგიას, რომელსაც გადასცემთ მას დგუშზე დაჭერით. გაზი შეიძლება გადაიზარდოს სითხეში შეკუმშვით მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ იგი ერთდროულად გაცივდება. პირიქით, სითხეებს სჭირდებათ სითბო აირებად გადაქცევისთვის. ამიტომ აორთქლებადი ალკოჰოლი ან ეთერი აშორებს ჩვენს ორგანიზმს სითბოს, ქმნის კანზე სიცივის შეგრძნებას. ზღვის წყლის აორთქლება ქარის გავლენით აციებს წყლის ზედაპირს, ხოლო ოფლიანობა აგრილებს სხეულს.
ორი ან მეტი კომპონენტისგან შემდგარი ერთფაზიანი სისტემები. მათი აგრეგაციის მდგომარეობის მიხედვით, ხსნარები შეიძლება იყოს მყარი, თხევადი ან აირისებრი. ამრიგად, ჰაერი არის აირისებრი ხსნარი, აირების ერთგვაროვანი ნარევი; არაყი- თხევადი ხსნარი, რამდენიმე ნივთიერების ნარევი, რომელიც ქმნის ერთ თხევად ფაზას; ზღვის წყალი- თხევადი ხსნარი, მყარი (მარილი) და თხევადი (წყალი) ნივთიერებების ნარევი, რომელიც ქმნის ერთ თხევად ფაზას; სპილენძის- მყარი ხსნარი, ორი მყარი ნაზავი (სპილენძი და თუთია), რომელიც ქმნის ერთ მყარ ფაზას. ბენზინისა და წყლის ნარევი არ არის გამოსავალი, რადგან ეს სითხეები არ იშლება ერთმანეთში და რჩება ორი თხევადი ფაზის სახით ინტერფეისით. ხსნარის კომპონენტები ინარჩუნებენ თავის უნიკალურ თვისებებს და არ შედიან ქიმიურ რეაქციებში ერთმანეთთან ახალი ნაერთების წარმოქმნით. ასე რომ, ორი მოცულობის წყალბადის ერთ მოცულობის ჟანგბადთან შერევისას მიიღება აირისებრი ხსნარი. თუ ეს აირის ნარევი აალდება, მაშინ წარმოიქმნება ახალი ნივთიერება- წყალი, რომელიც თავისთავად არ არის გამოსავალი. ხსნარში უფრო დიდი რაოდენობით არსებულ კომპონენტს გამხსნელი ეწოდება, დანარჩენ კომპონენტებს- გახსნილი ნივთიერებები.თუმცა, ზოგჯერ ძნელია საზღვრის დადგენა ნივთიერებების ფიზიკურ შერევასა და მათ ქიმიურ ურთიერთქმედებას შორის. მაგალითად, აირისებრი წყალბადის ქლორიდის HCl წყალთან შერევისას
H2O იქმნება H იონები 3 O + და Cl - . ისინი იზიდავენ მეზობელ წყლის მოლეკულებს, ქმნიან ჰიდრატებს. ამრიგად, საწყისი კომპონენტები - HCl და H 2 O - განიცდიან მნიშვნელოვან ცვლილებებს შერევის შემდეგ. მიუხედავად ამისა, იონიზაცია და დატენიანება (ზოგად შემთხვევაში, ხსნარი) განიხილება, როგორც ფიზიკური პროცესები, რომლებიც წარმოიქმნება ხსნარების წარმოქმნის დროს.ნარევების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი სახეობა, რომელიც წარმოადგენს ერთგვაროვან ფაზას, არის კოლოიდური ხსნარები: გელები, ხსნარები, ემულსიები და აეროზოლები. ნაწილაკების ზომა კოლოიდურ ხსნარებში არის 1-1000 ნმ, ნამდვილ ხსნარებში
~ 0,1 ნმ (მოლეკულური ზომის მიხედვით).Ძირითადი ცნებები. ორ ნივთიერებას, რომლებიც ერთმანეთში იხსნება ნებისმიერი პროპორციით, ნამდვილი ხსნარების წარმოქმნით, ეწოდება სრულიად ურთიერთ ხსნადი. ასეთი ნივთიერებებია ყველა აირი, ბევრი სითხე (მაგალითად, ეთილის სპირტი- წყალი, გლიცერინი - წყალი, ბენზოლი - ბენზინი), ზოგიერთი მყარი (მაგალითად, ვერცხლი - ოქრო). მყარი ხსნარების მისაღებად ჯერ საჭიროა საწყისი მასალების დნობა, შემდეგ შერევა და გამაგრების საშუალება. მათი სრული ურთიერთხსნადობით წარმოიქმნება ერთი მყარი ფაზა; თუ ხსნადობა ნაწილობრივია, მაშინ ერთ-ერთი საწყისი კომპონენტის მცირე კრისტალები რჩება მიღებულ მყარში.თუ ორი კომპონენტი ქმნის ერთ ფაზას, როდესაც შერეულია მხოლოდ გარკვეული პროპორციებით, ხოლო სხვა შემთხვევაში ხდება ორი ფაზა, მაშინ მათ უწოდებენ ნაწილობრივ ურთიერთ ხსნადს. ასეთია, მაგალითად, წყალი და ბენზოლი: მათგან ჭეშმარიტი ხსნარები მიიღება მხოლოდ ბენზოლის დიდი მოცულობისთვის მცირე რაოდენობის წყლის, ან დიდი მოცულობის წყალში მცირე რაოდენობის ბენზოლის დამატებით. თუ შეურიეთ თანაბარი რაოდენობით წყალი და ბენზოლი, მაშინ წარმოიქმნება ორფაზიანი თხევადი სისტემა. მისი ქვედა ფენა არის წყალი მცირე რაოდენობით ბენზოლით, ხოლო ზედა
- ბენზოლი მცირე რაოდენობით წყალთან ერთად. ასევე არის ნივთიერებები, რომლებიც საერთოდ არ იხსნება ერთს მეორეში, მაგალითად, წყალი და ვერცხლისწყალი. თუ ორი ნივთიერება მხოლოდ ნაწილობრივ ურთიერთ ხსნადია, მაშინ მოცემულ ტემპერატურასა და წნევაზე, არსებობს ერთი ნივთიერების რაოდენობა, რომელსაც შეუძლია წონასწორობის პირობებში შექმნას ნამდვილი ხსნარი მეორესთან. ხსნარის შემზღუდველი კონცენტრაციის მქონე ხსნარს ეწოდება გაჯერებული. ასევე შეგიძლიათ მოამზადოთ ეგრეთ წოდებული ზეგაჯერებული ხსნარი, რომელშიც ხსნარის კონცენტრაცია კიდევ უფრო მეტია, ვიდრე გაჯერებულში. თუმცა, ზეგაჯერებული ხსნარები არასტაბილურია და პირობების ოდნავი ცვლილების შემთხვევაში, როგორიცაა შერევა, მტვრის ნაწილაკები ან გამხსნელი ნივთიერების კრისტალების დამატება, ჭარბი ნალექი წარმოიქმნება.ნებისმიერი სითხე იწყებს ადუღებას იმ ტემპერატურაზე, რომლის დროსაც მისი გაჯერებული ორთქლის წნევა აღწევს გარე წნევის მნიშვნელობას. მაგალითად, წყალი 101,3 კპა წნევის ქვეშ დუღს 100-ზე
° C რადგან ამ ტემპერატურაზე წყლის ორთქლის წნევა არის ზუსტად 101,3 კპა. თუმცა, თუ წყალში იხსნება ზოგიერთი არასტაბილური ნივთიერება, მაშინ მისი ორთქლის წნევა შემცირდება. იმისთვის, რომ მიღებული ხსნარის ორთქლის წნევა 101,3 კპა-მდე მიიყვანოთ, თქვენ უნდა გაათბოთ ხსნარი 100-ზე ზემოთ.° გ. აქედან გამომდინარეობს, რომ ხსნარის დუღილის წერტილი ყოველთვის უფრო მაღალია, ვიდრე სუფთა გამხსნელის დუღილის წერტილი. ანალოგიურად არის ახსნილი ხსნარების გაყინვის წერტილის შემცირება.რაულის კანონი. 1887 წელს ფრანგმა ფიზიკოსმა ფ. რაულმა, სწავლობდა სხვადასხვა არაასტაბილური სითხეებისა და მყარი ხსნარების ხსნარებს, დაადგინა კანონი, რომელიც ეხება ორთქლის წნევის შემცირებას არაელექტროლიტების განზავებულ ხსნარებზე კონცენტრაციით: გაჯერებული ორთქლის წნევის შედარებით შემცირება. გამხსნელი ხსნარზე ტოლია ხსნარის მოლური ფრაქციის. რაულის კანონიდან გამომდინარეობს, რომ განზავებული ხსნარის დუღილის წერტილის ზრდა ან გაყინვის წერტილის შემცირება სუფთა გამხსნელთან შედარებით, პროპორციულია გამხსნელის მოლური კონცენტრაციისა (ან მოლური ფრაქციის) და შეიძლება გამოყენებულ იქნას მისი მოლეკულის დასადგენად. წონა.გამოსავალს, რომლის ქცევაც ემორჩილება რაულტის კანონს, იდეალური ეწოდება. იდეალურ ხსნარებთან ყველაზე ახლოს არის არაპოლარული აირები და სითხეები (რომელთა მოლეკულები არ იცვლებიან ორიენტაციას ელექტრულ ველში). ამ შემთხვევაში, დაშლის სიცხე ნულის ტოლია, ხოლო ხსნარების თვისებების პირდაპირ პროგნოზირება შესაძლებელია, იცოდეთ საწყისი კომპონენტების თვისებები და პროპორციები, რომლებშიც ისინი შერეულია. რეალური გადაწყვეტილებებისთვის, ასეთი პროგნოზის გაკეთება შეუძლებელია. რეალური ხსნარების წარმოქმნის დროს სითბო ჩვეულებრივ გამოიყოფა ან შეიწოვება. სითბოს გამოყოფის პროცესებს ეგზოთერმული ეწოდება, ხოლო შთანთქმის პროცესებს ენდოთერმული.
ხსნარის ის მახასიათებლები, რომლებიც ძირითადად დამოკიდებულია მის კონცენტრაციაზე (გახსნილი ნივთიერების მოლეკულების რაოდენობა ერთეულ მოცულობაზე ან გამხსნელის მასაზე) და არა გამხსნელის ბუნებაზე, ე.წ.
კოლიგატიური . მაგალითად, სუფთა წყლის დუღილის წერტილი ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე არის 100° C, ხოლო ხსნარის დუღილის წერტილი, რომელიც შეიცავს 1 მოლი გახსნილ (არადისოციაციურ) ნივთიერებას 1000 გ წყალში უკვე 100,52° C, მიუხედავად ამ ნივთიერების ბუნებისა. თუ ნივთიერება იშლება, წარმოქმნის იონებს, მაშინ დუღილის წერტილი იზრდება გამხსნელი ნივთიერების ნაწილაკების მთლიანი რაოდენობის ზრდის პროპორციულად, რაც, დისოციაციის გამო, აღემატება ხსნარში დამატებული ნივთიერების მოლეკულების რაოდენობას. სხვა მნიშვნელოვანი კოლიგატიური სიდიდეებია ხსნარის გაყინვის წერტილი, ოსმოსური წნევა და გამხსნელის ნაწილობრივი ორთქლის წნევა.ხსნარის კონცენტრაცია არის მნიშვნელობა, რომელიც ასახავს პროპორციებს ხსნარსა და გამხსნელს შორის. ისეთი თვისობრივი ცნებები, როგორიცაა "განზავებული" და "კონცენტრირებული" მხოლოდ იმაზე მეტყველებს, რომ ხსნარი შეიცავს მცირე ან ბევრ ხსნარს. ხსნარების კონცენტრაციის გასაზომად ხშირად გამოიყენება პროცენტები (მასობრივი ან მოცულობა), ხოლო სამეცნიერო ლიტერატურაში - მოლის ან ქიმიური ეკვივალენტების რაოდენობა. (სმ . ექვივალენტი წონა)ხსნადი გამხსნელის ან ხსნარის მასის ან მოცულობის ერთეულზე. კონცენტრაციის ერთეულები ყოველთვის ზუსტად უნდა იყოს მითითებული, რათა თავიდან იქნას აცილებული დაბნეულობა. განვიხილოთ შემდეგი მაგალითი. ხსნარი, რომელიც შედგება 90 გრ წყლისგან (მისი მოცულობა 90 მლ, რადგან წყლის სიმკვრივეა 1 გ/მლ) და 10 გრ ეთილის სპირტი (მისი მოცულობა 12,6 მლ, ვინაიდან ალკოჰოლის სიმკვრივეა 0,794 გ/მლ) , აქვს 100 გ მასა, მაგრამ ამ ხსნარის მოცულობა არის 101,6 მლ (და ეს იქნება 102,6 მლ, თუ წყლისა და ალკოჰოლის შერევისას მათი მოცულობა უბრალოდ დაემატება). ხსნარის პროცენტული კონცენტრაცია შეიძლება გამოითვალოს სხვადასხვა გზით:ან
ყველაზე გავრცელებული ერთეული მოლარობაა, მაგრამ მისი გამოთვლისას გასათვალისწინებელია გარკვეული ბუნდოვანებები. მაგალითად, მოცემული ნივთიერების 1M ხსნარის მისაღებად, მისი ზუსტი წონა ტოლია მოლზე. მასა გრამებში და ხსნარის მოცულობა 1 ლიტრამდე მიიყვანეთ. ამ ხსნარის მოსამზადებლად საჭირო წყლის რაოდენობა შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს ტემპერატურისა და წნევის მიხედვით. მაშასადამე, სხვადასხვა პირობებში მომზადებულ ორ ერთმოლარიან ხსნარს რეალურად არ აქვს ზუსტად იგივე კონცენტრაცია. მოლალობა გამოითვლება გამხსნელის გარკვეული მასიდან (1000 გ), რომელიც დამოუკიდებელია ტემპერატურისა და წნევისგან. ლაბორატორიულ პრაქტიკაში ბევრად უფრო მოსახერხებელია სითხეების გარკვეული მოცულობის გაზომვა (ამისთვის არის ბურეტები, პიპეტები, მოცულობითი კოლბები), ვიდრე მათი აწონვა, ამიტომ, სამეცნიერო ლიტერატურაში, კონცენტრაციები ხშირად გამოიხატება მოლში, ხოლო მოლალობა ჩვეულებრივ. გამოიყენება მხოლოდ ძალიან ზუსტი გაზომვებისთვის.
ნორმალურობა გამოიყენება გამოთვლების გასამარტივებლად. როგორც უკვე ვთქვით, ნივთიერებები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან მათი ეკვივალენტების შესაბამისი რაოდენობით. ერთი და იმავე ნორმალურობის სხვადასხვა ნივთიერების ხსნარების მომზადებით და მათი თანაბარი მოცულობის აღებით, შეგვიძლია დავრწმუნდეთ, რომ ისინი შეიცავს ეკვივალენტთა ერთსა და იმავე რაოდენობას.
სადაც რთულია (ან არაა აუცილებელი) გამხსნელისა და გამხსნელის გარჩევა, კონცენტრაცია იზომება მოლურ ფრაქციებში. მოლური ფრაქციები, მოლალობის მსგავსად, არ არის დამოკიდებული ტემპერატურასა და წნევაზე.
ხსნადი ნივთიერებისა და ხსნარის სიმკვრივის ცოდნა, შეიძლება ერთი კონცენტრაცია მეორეში გადაიყვანოთ: მოლარობა მოლალობად, მოლურ წილად და პირიქით. მოცემული ხსნარისა და გამხსნელის განზავებული ხსნარებისთვის ეს სამი რაოდენობა ერთმანეთის პროპორციულია.
ხსნადობა მოცემული ნივთიერების არის მისი უნარი შექმნას ხსნარი სხვა ნივთიერებებთან. რაოდენობრივად, აირის, თხევადი ან მყარი ხსნადობა იზომება მათი გაჯერებული ხსნარის კონცენტრაციით მოცემულ ტემპერატურაზე. ეს არის ნივთიერების მნიშვნელოვანი მახასიათებელი, რომელიც ეხმარება გაიგოს მისი ბუნება, ასევე გავლენა მოახდინოს რეაქციების მიმდინარეობაზე, რომელშიც ეს ნივთიერება მონაწილეობს.გაზები. ქიმიური ურთიერთქმედების არარსებობის შემთხვევაში, აირები ერთმანეთს ერევა ნებისმიერი პროპორციით და ამ შემთხვევაში გაჯერებაზე ლაპარაკს აზრი არ აქვს. თუმცა, როდესაც გაზი იხსნება სითხეში, არის გარკვეული შეზღუდვის კონცენტრაცია, რომელიც დამოკიდებულია წნევასა და ტემპერატურაზე. ზოგიერთ სითხეში გაზების ხსნადობა კორელაციაშია მათი გათხევადების უნართან. ყველაზე ადვილად თხევადი აირები, როგორიცაა NH 3, HCl, SO2 , უფრო ხსნადია, ვიდრე ძნელად თხევადი გაზები, როგორიცაა O 2, H 2 და ის. გამხსნელსა და გაზს შორის ქიმიური ურთიერთქმედების არსებობისას (მაგალითად, წყალსა და NH-ს შორის 3 ან HCl) ხსნადობა იზრდება. მოცემული აირის ხსნადობა განსხვავდება გამხსნელის ბუნებაზე, მაგრამ გაზების განლაგების თანმიმდევრობა მათი ხსნადობის ზრდის შესაბამისად რჩება დაახლოებით იგივე სხვადასხვა გამხსნელისთვის.დაშლის პროცესი ემორჩილება Le Chatelier-ის (1884) პრინციპს: თუ წონასწორობაში მყოფი სისტემა ექვემდებარება რაიმე ზემოქმედებას, მაშინ მასში მიმდინარე პროცესების შედეგად წონასწორობა გადაინაცვლებს იმ მიმართულებით, რომ ზემოქმედება შემცირდება. სითხეებში აირების დაშლა ჩვეულებრივ თან ახლავს სითბოს გამოყოფას. ამ შემთხვევაში, Le Chatelier-ის პრინციპის შესაბამისად, მცირდება გაზების ხსნადობა. ეს შემცირება რაც უფრო შესამჩნევია, მით უფრო მაღალია გაზების ხსნადობა: ასეთი გაზები აქვთ და ბ
ხსნარის უფრო მაღალი სითბო. მოხარშული ან გამოხდილი წყლის „რბილი“ გემო განპირობებულია მასში ჰაერის არარსებობით, რადგან მისი ხსნადობა მაღალ ტემპერატურაზე ძალიან მცირეა.წნევის მატებასთან ერთად იზრდება გაზების ხსნადობა. ჰენრის კანონის მიხედვით (1803 წ.) გაზის მასა, რომელსაც შეუძლია დაიშვას სითხის მოცემულ მოცულობაში მუდმივ ტემპერატურაზე, მისი წნევის პროპორციულია. ეს ქონება გამოიყენება გაზიანი სასმელების მოსამზადებლად. ნახშირორჟანგი იხსნება სითხეში 3-4 ატმ. ამ პირობებში მოცემულ მოცულობაში 3-4-ჯერ მეტი აირი (მასით) შეიძლება დაითხოვოს, ვიდრე 1 ატმ-ზე. ასეთი სითხის კონტეინერის გახსნისას მასში წნევა ეცემა და გახსნილი აირის ნაწილი ბუშტების სახით გამოიყოფა. მსგავსი ეფექტი შეიმჩნევა შამპანურის ბოთლის გახსნისას ან ნახშირორჟანგით დიდ სიღრმეზე გაჯერებული მიწისქვეშა წყლების ზედაპირზე ამოსვლისას.
როდესაც აირების ნარევი იხსნება ერთ სითხეში, თითოეული მათგანის ხსნადობა იგივე რჩება, როგორც სხვა კომპონენტების არარსებობის შემთხვევაში იმავე წნევით, როგორც ნარევის შემთხვევაში (დალტონის კანონი).
სითხეები. ორი სითხის ურთიერთ ხსნადობა განისაზღვრება იმით, თუ რამდენად მსგავსია მათი მოლეკულების სტრუქტურა („მსგავსი იხსნება მსგავსი“). არაპოლარული სითხეები, როგორიცაა ნახშირწყალბადები, ხასიათდება სუსტი ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედებით, ამიტომ ერთი სითხის მოლეკულები ადვილად შედიან მეორის მოლეკულებს შორის, ე.ი. სითხეები კარგად აურიეთ. ამის საპირისპიროდ, პოლარული და არაპოლარული სითხეები, როგორიცაა წყალი და ნახშირწყალბადები, კარგად არ ერწყმის ერთმანეთს. წყლის თითოეული მოლეკულა ჯერ უნდა გაექცეს სხვა მსგავსი მოლეკულების გარემოდან, რომლებიც ძლიერ იზიდავს მას თავისკენ და შეაღწიოს ნახშირწყალბადების მოლეკულებს შორის, რომლებიც სუსტად იზიდავს მას. პირიქით, ნახშირწყალბადების მოლეკულები, წყალში დასაშლელად, წყლის მოლეკულებს შორის უნდა შეკუმშოს, დაძლიონ მათი ძლიერი ურთიერთმიზიდულობა და ამას ენერგია სჭირდება. ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება მოლეკულების კინეტიკური ენერგია, სუსტდება მოლეკულთაშორისი ურთიერთქმედება და იზრდება წყლისა და ნახშირწყალბადების ხსნადობა. ტემპერატურის მნიშვნელოვანი მატებით, მათი სრული ურთიერთხსნადობა მიიღწევა. ამ ტემპერატურას ეწოდება ზედა კრიტიკული ხსნარის ტემპერატურა (UCST).ზოგიერთ შემთხვევაში, ორი ნაწილობრივ შერეული სითხის ურთიერთხსნადობა იზრდება ტემპერატურის კლებასთან ერთად. ეს ეფექტი ხდება მაშინ, როდესაც სითბო გამოიყოფა შერევის დროს, როგორც წესი, ქიმიური რეაქციის შედეგად. ტემპერატურის მნიშვნელოვანი შემცირებით, მაგრამ არა გაყინვის წერტილიდან ქვემოთ, შესაძლებელია მიაღწიოთ დაშლის ქვედა კრიტიკულ ტემპერატურას (LCST). შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ყველა სისტემას, რომელსაც აქვს LCTS აქვს ასევე UCTS (საპირისპირო არ არის საჭირო). თუმცა, უმეტეს შემთხვევაში ერთ-ერთი შერევადი სითხე დუღს VCTR-ის ქვემოთ. ნიკოტინ-წყლის სისტემას აქვს LCTR 61
° C და VCTR არის 208° C. 61-208 წლებში° C ეს სითხეები შეზღუდულია ხსნადი და ამ ინტერვალის გარეთ მათ აქვთ სრული ურთიერთხსნადობა.მყარი. ყველა მყარი ავლენს შეზღუდულ ხსნადობას სითხეებში. მათ გაჯერებულ ხსნარებს აქვთ გარკვეული შემადგენლობა მოცემულ ტემპერატურაზე, რაც დამოკიდებულია გამხსნელისა და გამხსნელის ბუნებაზე. ასე რომ, ნატრიუმის ქლორიდის წყალში ხსნადობა რამდენიმე მილიონჯერ აღემატება ნაფტალინის წყალში ხსნადობას და როდესაც ისინი იხსნება ბენზოლში, საპირისპირო სურათი შეინიშნება. ეს მაგალითი ასახავს ზოგად წესს, რომ მყარი ადვილად იხსნება სითხეში, რომელსაც აქვს მსგავსი ქიმიური და ფიზიკური თვისებები, მაგრამ არ იხსნება საპირისპირო თვისებების მქონე სითხეში.მარილები, როგორც წესი, ადვილად იხსნება წყალში და უარესი სხვა პოლარულ გამხსნელებში, როგორიცაა ალკოჰოლი და თხევადი ამიაკი. თუმცა, მარილების ხსნადობა ასევე მნიშვნელოვნად განსხვავდება: მაგალითად, ამონიუმის ნიტრატს აქვს მილიონჯერ მეტი ხსნადობა წყალში, ვიდრე ვერცხლის ქლორიდი.
სითხეებში მყარი ნივთიერებების დაშლას, როგორც წესი, თან ახლავს სითბოს შეწოვა და ლე შატელიეს პრინციპის მიხედვით, მათი ხსნადობა გაცხელებასთან ერთად უნდა გაიზარდოს. ეს ეფექტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნივთიერებების გასაწმენდად რეკრისტალიზაციის გზით. ამისათვის მათ ხსნიან მაღალ ტემპერატურაზე გაჯერებული ხსნარის მიღებამდე, შემდეგ ხსნარს აცივებენ და ხსნარის დალექვის შემდეგ ფილტრავენ. არსებობს ნივთიერებები (მაგალითად, კალციუმის ჰიდროქსიდი, სულფატი და აცეტატი), რომელთა ხსნადობა წყალში მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.
მყარი, ისევე როგორც სითხეები, ასევე შეიძლება მთლიანად დაითხოვოს ერთმანეთში, წარმოქმნას ერთგვაროვანი ნარევი - ნამდვილი მყარი ხსნარი, თხევადი ხსნარის მსგავსი. ერთმანეთში ნაწილობრივ ხსნადი ნივთიერებები ქმნიან ორ წონასწორულ კონიუგირებულ მყარ ხსნარს, რომელთა შემადგენლობა იცვლება ტემპერატურის მიხედვით.
განაწილების კოეფიციენტი. თუ ნივთიერების ხსნარი ემატება წონასწორობის სისტემას ორი შეურევი ან ნაწილობრივ შერევადი სითხის შემადგენლობაში, მაშინ იგი ნაწილდება სითხეებს შორის გარკვეული პროპორციით, ნივთიერების მთლიანი რაოდენობისგან დამოუკიდებლად, სისტემაში ქიმიური ურთიერთქმედების არარსებობის შემთხვევაში. . ამ წესს ეწოდება განაწილების კანონი, ხოლო ხსნადი ნივთიერების კონცენტრაციის თანაფარდობას სითხეებში ეწოდება განაწილების კოეფიციენტი. განაწილების კოეფიციენტი დაახლოებით უდრის მოცემული ნივთიერების ხსნადობის თანაფარდობას ორ სითხეში, ე.ი. ნივთიერება ნაწილდება სითხეებს შორის მისი ხსნადობის მიხედვით. ეს თვისება გამოიყენება მოცემული ნივთიერების ამოსაღებად მისი ხსნარიდან ერთ გამხსნელში სხვა გამხსნელის გამოყენებით. მისი გამოყენების კიდევ ერთი მაგალითია მადნებიდან ვერცხლის მოპოვების პროცესი, რომელშიც ის ხშირად შედის ტყვიასთან ერთად. ამისთვის გამდნარ მადანს უმატებენ თუთიას, რომელიც არ ერევა ტყვიას. ვერცხლი ნაწილდება გამდნარ ტყვიასა და თუთიას შორის, ძირითადად ამ უკანასკნელის ზედა ფენაში. ეს ფენა გროვდება და ვერცხლი გამოიყოფა თუთიის დისტილაციით.ხსნადობის პროდუქტი (და ა.შ ). ჭარბი (ნალექის) შორის მყარიმ xბ წ და მისი გაჯერებული ხსნარი ადგენს განტოლებით აღწერილ დინამიურ წონასწორობასამ რეაქციის წონასწორობის მუდმივია
და ეწოდება ხსნადობის პროდუქტი. ის მუდმივია მოცემულ ტემპერატურასა და წნევაზე და არის მნიშვნელობა, საიდანაც გამოითვლება და იცვლება ნალექის ხსნადობა. თუ ხსნარს ემატება ნაერთი, რომელიც იშლება იმავე სახელწოდების იონებად, როგორც ნაკლებად ხსნადი მარილის იონები, მაშინ, PR-ის გამოხატვის შესაბამისად, მარილის ხსნადობა მცირდება. ნაერთის დამატებისას, რომელიც რეაგირებს ერთ-ერთ იონთან, ის, პირიქით, გაიზრდება.იონური ნაერთების ხსნარების ზოგიერთი თვისების შესახებ იხილეთ ასევეელექტროლიტები.
ლიტერატურაშახპარონოვი მ.ი. ხსნარების მოლეკულური თეორიის შესავალი
. მ., 1956 წ რემი I. არაორგანული ქიმიის კურსი , ტ. 1-2. მ., 1963, 1966 წ
დღეისათვის ცნობილია 3 მილიონზე მეტი სხვადასხვა ნივთიერების არსებობა. და ეს მაჩვენებელი ყოველწლიურად იზრდება, რადგან სინთეზური ქიმიკოსები და სხვა მეცნიერები მუდმივად ატარებენ ექსპერიმენტებს ახალი ნაერთების მისაღებად, რომლებსაც აქვთ გარკვეული სასარგებლო თვისებები.
ზოგიერთი ნივთიერება ბუნებრივი ბინადარია, რომელიც ბუნებრივად იქმნება. მეორე ნახევარი ხელოვნური და სინთეზურია. თუმცა, როგორც პირველ, ასევე მეორე შემთხვევაში, მნიშვნელოვანი ნაწილი შედგება აირისებრი ნივთიერებებისგან, რომელთა მაგალითებსა და მახასიათებლებს განვიხილავთ ამ სტატიაში.
ნივთიერებების აგრეგატული მდგომარეობა
მე-17 საუკუნიდან საყოველთაოდ მიღებულია, რომ ყველა ცნობილ ნაერთს შეუძლია არსებობდეს აგრეგაციის სამ მდგომარეობაში: მყარი, თხევადი, აირისებრი ნივთიერებები. თუმცა, ბოლო ათწლეულების ფრთხილმა კვლევამ ასტრონომიის, ფიზიკის, ქიმიის, კოსმოსური ბიოლოგიის და სხვა მეცნიერებების სფეროში დაამტკიცა, რომ არსებობს სხვა ფორმაც. ეს არის პლაზმა.
რას წარმოადგენს იგი? ეს არის ნაწილობრივ ან მთლიანად და გამოდის, რომ ასეთი ნივთიერებების აბსოლუტური უმრავლესობა სამყაროშია. ამრიგად, პლაზმურ მდგომარეობაში არის:
- ვარსკვლავთშორისი მატერია;
- სივრცის მატერია;
- ატმოსფეროს ზედა ფენები;
- ნისლეულები;
- მრავალი პლანეტის შემადგენლობა;
- ვარსკვლავები.
ამიტომ დღეს ამბობენ, რომ არსებობს მყარი, თხევადი, აირისებრი ნივთიერებები და პლაზმა. სხვათა შორის, თითოეული გაზი შეიძლება ხელოვნურად გადავიდეს ასეთ მდგომარეობაში, თუ ის დაექვემდებარება იონიზაციას, ანუ იძულებული გახდება იონებად გადაიქცეს.
აირისებრი ნივთიერებები: მაგალითები
განხილული ნივთიერებების მრავალი მაგალითი არსებობს. აირები ხომ ცნობილია მე-17 საუკუნიდან, როცა ნატურალისტმა ვან ჰელმონტმა პირველად მიიღო ნახშირორჟანგი და დაიწყო მისი თვისებების შესწავლა. სხვათა შორის, მან ასევე დაარქვა სახელი ნაერთების ამ ჯგუფს, რადგან, მისი აზრით, აირები არის რაღაც მოუწესრიგებელი, ქაოტური, ასოცირდება სულებთან და რაღაც უხილავ, მაგრამ ხელშესახებ. ეს სახელი რუსეთში გაჩნდა.
შესაძლებელია ყველა აირისებრი ნივთიერების კლასიფიკაცია, შემდეგ უფრო ადვილი იქნება მაგალითების მოყვანა. ყოველივე ამის შემდეგ, რთულია მთელი მრავალფეროვნების დაფარვა.
შემადგენლობა გამოირჩევა:
- მარტივი,
- რთული მოლეკულები.
პირველ ჯგუფში შედის ისინი, რომლებიც შედგება ერთი და იგივე ატომებისგან ნებისმიერი რაოდენობით. მაგალითი: ჟანგბადი - O 2, ოზონი - O 3, წყალბადი - H 2, ქლორი - CL 2, ფტორი - F 2, აზოტი - N 2 და სხვა.
- წყალბადის სულფიდი - H 2 S;
- წყალბადის ქლორიდი - HCL;
- მეთანი - CH 4;
- გოგირდის დიოქსიდი - SO 2;
- ყავისფერი გაზი - NO 2;
- ფრეონი - CF 2 CL 2;
- ამიაკი - NH 3 და სხვა.
კლასიფიკაცია ნივთიერებების ბუნების მიხედვით
თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაალაგოთ აირისებრი ნივთიერებების ტიპები ორგანული და არაორგანული სამყაროს კუთვნილების მიხედვით. ანუ შემადგენელი ატომების ბუნებით. ორგანული აირებია:
- პირველი ხუთი წარმომადგენელი (მეთანი, ეთანი, პროპანი, ბუტანი, პენტანი). ზოგადი ფორმულა C n H 2n+2 ;
- ეთილენი - C 2 H 4;
- აცეტილენი ან ეთინი - C 2 H 2;
- მეთილამინი - CH 3 NH 2 და სხვა.
კიდევ ერთი კლასიფიკაცია, რომელიც შეიძლება დაექვემდებაროს განხილულ ნაერთებს, არის დაყოფა ნაწილაკების საფუძველზე, რომლებიც ქმნიან შემადგენლობას. ყველა აირისებრი ნივთიერება არ შედგება ატომებისგან. სტრუქტურების მაგალითები, რომლებშიც არის იონები, მოლეკულები, ფოტონები, ელექტრონები, ბრაუნის ნაწილაკები, პლაზმა, ასევე ეხება აგრეგაციის ასეთ მდგომარეობაში მყოფ ნაერთებს.
გაზების თვისებები
განხილულ მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერებების მახასიათებლები განსხვავდება მყარი ან თხევადი ნაერთებისგან. საქმე იმაშია, რომ აირისებრი ნივთიერებების თვისებები განსაკუთრებულია. მათი ნაწილაკები ადვილად და სწრაფად მოძრავია, ნივთიერება მთლიანობაში იზოტროპულია, ანუ თვისებები არ არის განსაზღვრული შემადგენელი სტრუქტურების მოძრაობის მიმართულებით.
შესაძლებელია გამოვყოთ აირისებრი ნივთიერებების უმნიშვნელოვანესი ფიზიკური თვისებები, რაც განასხვავებს მათ მატერიის არსებობის ყველა სხვა ფორმისგან.
- ეს არის კავშირები, რომელთა დანახვა და კონტროლი შეუძლებელია, იგრძნობა ჩვეულებრივი ადამიანური გზებით. თვისებების გასაგებად და კონკრეტული გაზის იდენტიფიცირებისთვის, ისინი ეყრდნობიან ოთხ პარამეტრს, რომლებიც აღწერს მათ ყველა: წნევა, ტემპერატურა, ნივთიერების რაოდენობა (მოლი), მოცულობა.
- სითხეებისგან განსხვავებით, გაზებს შეუძლიათ დაიკავონ მთელი სივრცე უკვალოდ, შემოიფარგლება მხოლოდ ჭურჭლის ან ოთახის ზომით.
- ყველა აირი ადვილად ერწყმის ერთმანეთს, მაშინ როცა ამ ნაერთებს ინტერფეისი არ აქვთ.
- არიან უფრო მსუბუქი და მძიმე წარმომადგენლები, ამიტომ სიმძიმისა და დროის გავლენით შესაძლებელია მათი განცალკევება.
- დიფუზია ამ ნაერთების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა. სხვა ნივთიერებებში შეღწევის და შიგნიდან მათი გაჯერების უნარი, ხოლო მის სტრუქტურაში სრულიად მოუწესრიგებელი მოძრაობები.
- რეალურ გაზებს არ შეუძლიათ ელექტრო დენის გატარება, მაგრამ თუ ვსაუბრობთ იშვიათ და იონიზებულ ნივთიერებებზე, მაშინ გამტარობა მკვეთრად იზრდება.
- გაზების სითბოს სიმძლავრე და თბოგამტარობა დაბალია და განსხვავდება სახეობიდან სახეობაში.
- სიბლანტე იზრდება წნევისა და ტემპერატურის მატებასთან ერთად.
- ინტერფაზური გადასვლის ორი ვარიანტი არსებობს: აორთქლება - სითხე ორთქლად იქცევა, სუბლიმაცია - მყარი, სითხის გვერდის ავლით, ხდება აირისებრი.
ნამდვილი აირების ორთქლის გამორჩეული თვისებაა ის, რომ პირველს, გარკვეულ პირობებში, შეუძლია გადავიდეს თხევად ან მყარ ფაზაში, ხოლო მეორე - არა. ასევე უნდა აღინიშნოს განსახილველი ნაერთების უნარი, გაუძლოს დეფორმაციას და იყოს თხევადი.
აირისებრი ნივთიერებების მსგავსი თვისებები საშუალებას აძლევს მათ ფართოდ გამოიყენონ მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სხვადასხვა დარგებში, მრეწველობასა და ეროვნულ ეკონომიკაში. გარდა ამისა, სპეციფიკური მახასიათებლები მკაცრად ინდივიდუალურია თითოეული წარმომადგენლისთვის. ჩვენ განვიხილეთ მხოლოდ ყველა რეალური სტრუქტურისთვის საერთო მახასიათებლები.
კომპრესიულობა
სხვადასხვა ტემპერატურაზე, ისევე როგორც წნევის გავლენის ქვეშ, გაზებს შეუძლიათ შეკუმშვა, მათი კონცენტრაციის გაზრდა და დაკავებული მოცულობის შემცირება. ამაღლებულ ტემპერატურაზე ისინი ფართოვდებიან, დაბალ ტემპერატურაზე იკუმშებიან.
წნევაც იცვლება. აირისებრი ნივთიერებების სიმკვრივე იზრდება და კრიტიკულ წერტილამდე მიღწევისას, რომელიც განსხვავებულია თითოეული წარმომადგენლისთვის, შეიძლება მოხდეს აგრეგაციის სხვა მდგომარეობაზე გადასვლა.
მთავარი მეცნიერები, რომლებმაც წვლილი შეიტანეს გაზების დოქტრინის განვითარებაში
ასეთი ხალხი ბევრია, რადგან გაზების შესწავლა შრომატევადი და ისტორიულად ხანგრძლივი პროცესია. მოდით ვისაუბროთ ყველაზე ცნობილ პიროვნებებზე, რომლებმაც მოახერხეს ყველაზე მნიშვნელოვანი აღმოჩენების გაკეთება.
- აღმოაჩინა 1811 წელს. არ აქვს მნიშვნელობა რა აირები, მთავარია, რომ ერთსა და იმავე პირობებში მათ ერთ მოცულობაში მოლეკულების რაოდენობის მიხედვით თანაბარი რაოდენობით შეიცავდეს. არსებობს მეცნიერის სახელის გამოთვლილი მნიშვნელობა. იგი უდრის 6,03 * 10 23 მოლეკულას 1 მოლი ნებისმიერი აირისათვის.
- ფერმი - შექმნა დოქტრინა იდეალური კვანტური აირის შესახებ.
- გეი-ლუსაკი, ბოილ-მარიოტი - მეცნიერთა სახელები, რომლებმაც შექმნეს ძირითადი კინეტიკური განტოლებები გამოთვლებისთვის.
- რობერტ ბოილი.
- ჯონ დალტონი.
- ჟაკ ჩარლზი და მრავალი სხვა მეცნიერი.
აირისებრი ნივთიერებების სტრუქტურა
განსახილველი ნივთიერებების კრისტალური ბადის აგების ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა ის, რომ მის კვანძებში არის ატომები ან მოლეკულები, რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია სუსტი კოვალენტური ბმებით. ასევე არსებობს ვან დერ ვაალის ძალები, როდესაც საქმე ეხება იონებს, ელექტრონებს და სხვა კვანტურ სისტემებს.
ამრიგად, გაზების გისოსების სტრუქტურების ძირითადი ტიპებია:
- ატომური;
- მოლეკულური.
შიგნით ბმები ადვილად იშლება, ამიტომ ამ ნაერთებს არ აქვთ მუდმივი ფორმა, მაგრამ ავსებენ მთელ სივრცულ მოცულობას. ეს ასევე ხსნის ელექტრული გამტარობის ნაკლებობას და ცუდი თბოგამტარობის ნაკლებობას. მაგრამ გაზების თბოიზოლაცია კარგია, რადგან დიფუზიის წყალობით მათ შეუძლიათ შეაღწიონ მყარ ნაწილებში და დაიკავონ თავისუფალი კასეტური სივრცეები მათ შიგნით. ამავდროულად, ჰაერი არ გადის, სითბო შენარჩუნებულია. ეს არის სამშენებლო მიზნებისთვის გაზების და მყარი ნივთიერებების კომბინირებული გამოყენების საფუძველი.
მარტივი ნივთიერებები გაზებს შორის
რომელი აირები მიეკუთვნება ამ კატეგორიას აგებულებითა და აგებულებით, ზემოთ უკვე ვისაუბრეთ. ეს არის ის, ვინც შედგება ერთი და იგივე ატომებისგან. ბევრი მაგალითია, რადგან არამეტალების მნიშვნელოვანი ნაწილი მთელი პერიოდული სისტემისგან ნორმალურ პირობებში არსებობს სწორედ ასეთ აგრეგაციის მდგომარეობაში. Მაგალითად:
- თეთრი ფოსფორი - ერთ-ერთი ამ ელემენტიდან;
- აზოტი;
- ჟანგბადი;
- ფტორი;
- ქლორი;
- ჰელიუმი;
- ნეონი;
- არგონი;
- კრიპტონი;
- ქსენონი.
ამ აირების მოლეკულები შეიძლება იყოს როგორც ერთატომური (კეთილშობილი აირები) ასევე პოლიატომური (ოზონი - O 3). კავშირის ტიპი არის კოვალენტური არაპოლარული, უმეტეს შემთხვევაში ის საკმაოდ სუსტია, მაგრამ არა ყველაში. მოლეკულური ტიპის კრისტალური ბადე, რომელიც საშუალებას აძლევს ამ ნივთიერებებს ადვილად გადავიდნენ აგრეგაციის ერთი მდგომარეობიდან მეორეში. ასე, მაგალითად, იოდი ნორმალურ პირობებში - მუქი მეწამული კრისტალები მეტალის ბზინვარებით. თუმცა, გაცხელებისას, ისინი სუბლიმირდებიან კაშკაშა მეწამული გაზის კლუბებად - I 2.
სხვათა შორის, ნებისმიერი ნივთიერება, მათ შორის ლითონები, გარკვეულ პირობებში შეიძლება არსებობდეს აირისებრ მდგომარეობაში.
აირისებრი ბუნების რთული ნაერთები
ასეთი აირები, რა თქმა უნდა, უმრავლესობაა. ატომების სხვადასხვა კომბინაციები მოლეკულებში, გაერთიანებული კოვალენტური ბმებითა და ვან დერ ვაალის ურთიერთქმედებით, იძლევა განსახილველი აგრეგატული მდგომარეობის ასობით განსხვავებული წარმომადგენლის ფორმირების საშუალებას.
აირებს შორის ზუსტად რთული ნივთიერებების მაგალითები შეიძლება იყოს ყველა ნაერთი, რომელიც შედგება ორი ან მეტი განსხვავებული ელემენტისგან. ეს შეიძლება შეიცავდეს:
- პროპანი;
- ბუტანი;
- აცეტილენი;
- ამიაკი;
- სილანი;
- ფოსფინი;
- მეთანი;
- ნახშირბადის დისულფიდი;
- გოგირდის დიოქსიდით;
- ყავისფერი გაზი;
- ფრეონი;
- ეთილენი და სხვა.
მოლეკულური ტიპის კრისტალური ბადე. ბევრი წარმომადგენელი ადვილად იხსნება წყალში და წარმოქმნის შესაბამის მჟავებს. ამ ნაერთების უმეტესობა წარმოადგენს მრეწველობაში განხორციელებული ქიმიური სინთეზების მნიშვნელოვან ნაწილს.
მეთანი და მისი ჰომოლოგები
ზოგჯერ "გაზის" ზოგადი კონცეფცია აღნიშნავს ბუნებრივ მინერალს, რომელიც წარმოადგენს უპირატესად ორგანული ბუნების აირისებრი პროდუქტების მთლიან ნარევს. იგი შეიცავს ისეთ ნივთიერებებს, როგორიცაა:
- მეთანი;
- ეთანი;
- პროპანი;
- ბუტანი;
- ეთილენი;
- აცეტილენი;
- პენტანი და სხვა.
ინდუსტრიაში, ისინი ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ეს არის პროპან-ბუტანის ნარევი, რომელიც არის საყოფაცხოვრებო გაზი, რომელზედაც ადამიანები ამზადებენ საკვებს, რომელიც გამოიყენება ენერგიისა და სითბოს წყაროდ.
ბევრი მათგანი გამოიყენება ალკოჰოლების, ალდეჰიდების, მჟავების და სხვა ორგანული ნივთიერებების სინთეზისთვის. ბუნებრივი აირის წლიური მოხმარება ტრილიონ კუბურ მეტრზეა შეფასებული და ეს სავსებით გამართლებულია.
ჟანგბადი და ნახშირორჟანგი
რომელ აირისებრ ნივთიერებებს შეიძლება ეწოდოს ყველაზე გავრცელებული და ცნობილი პირველკლასელებისთვისაც კი? პასუხი აშკარაა - ჟანგბადი და ნახშირორჟანგი. ყოველივე ამის შემდეგ, ისინი არიან პირდაპირი მონაწილეები გაზის გაცვლაში, რომელიც ხდება პლანეტის ყველა ცოცხალ არსებაში.
ცნობილია, რომ ჟანგბადის წყალობით შესაძლებელია სიცოცხლე, რადგან მის გარეშე მხოლოდ გარკვეული ტიპის ანაერობული ბაქტერიები შეიძლება არსებობდეს. ნახშირორჟანგი კი აუცილებელი „კვებითი“ პროდუქტია ყველა მცენარისთვის, რომელიც მას შთანთქავს ფოტოსინთეზის პროცესის განსახორციელებლად.
ქიმიური თვალსაზრისით, როგორც ჟანგბადი, ასევე ნახშირორჟანგი მნიშვნელოვანი ნივთიერებებია ნაერთების სინთეზისთვის. პირველი არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი, მეორე უფრო ხშირად შემცირების აგენტი.
ჰალოგენები
ეს არის ნაერთების ისეთი ჯგუფი, რომლებშიც ატომები არის აირისებრი ნივთიერების ნაწილაკები, რომლებიც ერთმანეთთან წყვილებში არიან დაკავშირებული კოვალენტური არაპოლარული ბმის გამო. თუმცა, ყველა ჰალოგენი არ არის აირი. ბრომი არის თხევადი ჩვეულებრივ პირობებში, ხოლო იოდი არის უაღრესად ამაღლებული მყარი. ფტორი და ქლორი ცოცხალი არსებების ჯანმრთელობისთვის საშიში შხამიანი ნივთიერებებია, რომლებიც ყველაზე ძლიერი ჟანგვის აგენტებია და ფართოდ გამოიყენება სინთეზში.
მახსოვს, როგორ გვიხსნიდნენ მატერიის მთლიანი მდგომარეობის განმარტებას ჯერ კიდევ დაწყებით სკოლაში. მასწავლებელმა კარგი მაგალითი მისცა თუნუქის ჯარისკაცზე და შემდეგ ყველაფერი ყველასთვის ნათელი გახდა. ქვემოთ ვეცდები განვაახლო ჩემი მოგონებები.
განსაზღვრეთ ნივთიერების მდგომარეობა
ჰოდა, აქ ყველაფერი მარტივია: თუ ნივთიერება ხელში აიყვანე, იგრძნობა და დაჭერისას ინარჩუნებს მოცულობას და ფორმას - ეს არის მყარი მდგომარეობა. თხევად მდგომარეობაში ნივთიერება არ ინარჩუნებს ფორმას, მაგრამ ინარჩუნებს მოცულობას. მაგალითად, ჭიქაში არის წყალი, ამ მომენტში მას აქვს ჭიქის ფორმა. და თუ ფინჯანში ჩაასხით, ჭიქის ფორმას მიიღებს, მაგრამ თავად წყლის რაოდენობა არ შეიცვლება. ეს ნიშნავს, რომ თხევად მდგომარეობაში მყოფ ნივთიერებას შეუძლია შეცვალოს ფორმა, მაგრამ არა მოცულობა. აირის მდგომარეობაში ნივთიერების არც ფორმა და არც მოცულობა არ არის დაცული, მაგრამ ის ცდილობს შეავსოს მთელი არსებული სივრცე.
და ცხრილთან დაკავშირებით, აღსანიშნავია, რომ შაქარი და მარილი შეიძლება თხევად ნივთიერებებად გამოიყურებოდეს, მაგრამ სინამდვილეში ისინი ფხვიერი ნივთიერებებია, მათი მთელი მოცულობა შედგება პატარა მყარი კრისტალებისაგან.
ნივთიერების მდგომარეობა: თხევადი, მყარი, აირისებრი
მსოფლიოში ყველა ნივთიერება გარკვეულ მდგომარეობაშია: მყარი, თხევადი ან აირი. და ნებისმიერი ნივთიერება შეიძლება გადავიდეს ერთი მდგომარეობიდან მეორეში. გასაკვირია, რომ კალის ჯარისკაციც კი შეიძლება იყოს თხევადი. მაგრამ ამისათვის საჭიროა გარკვეული პირობების შექმნა, კერძოდ, მისი განთავსება ძალიან, ძალიან ცხელ ოთახში, სადაც კალა დნება და გადაიქცევა თხევად ლითონად.
მაგრამ წყლის მაგალითზე აგრეგაციის მდგომარეობის განხილვის უმარტივესი გზა.
- თუ თხევადი წყალი გაყინულია, ის გადაიქცევა ყინულად - ეს არის მისი მყარი მდგომარეობა.
- თუ თხევადი წყალი ძლიერად გაცხელებულია, მაშინ ის დაიწყებს აორთქლებას - ეს არის მისი აირისებრი მდგომარეობა.
- და თუ ყინულს გააცხელებთ, ის დაიწყებს დნობას და ისევ წყალში გადაიქცევა - ამას თხევადი მდგომარეობა ეწოდება.
განსაკუთრებით ღირს კონდენსაციის პროცესის ხაზგასმა: თუ აორთქლებულ წყალს კონცენტრირდებით და გაგრილებთ, მაშინ აირისებრი მდგომარეობა გადაიქცევა მყარ მდგომარეობაში - ამას ეწოდება კონდენსაცია და ასე წარმოიქმნება თოვლი ატმოსფეროში.
