Ang mga solid ay hindi matutunaw sa tubig. Solubility ng mga sangkap sa tubig

Mayroong ilang mga interpretasyon ng terminong solubility.

Ang solubility ay ang kakayahan ng isang substance na matunaw sa tubig o ibang solvent.

Ang solubility ay ang kakayahan ng mga sangkap na matunaw sa bawat isa, na nailalarawan sa dami ng koepisyent ng solubility (k o p) - ito ang masa ng isang solute bawat 100 o 1000 g ng solvent, sa isang puspos na solusyon - sa isang tiyak na temperatura.
Ang solubility ng isang substance ay depende sa iba't ibang mga kadahilanan: ang likas na katangian ng substance at solvent, ang estado ng pagsasama-sama, temperatura at presyon (para sa mga gas).

May pahayag"Parang natunaw sa parang."Nangangahulugan ito na ang mga molecular at ionic compound na may polar bond ay natutunaw nang maayos sa mga polar solvent, habang ang mga substance na may nonpolar bond ay natutunaw sa mga nonpolar.

hepe pantunaw ay tubig. Ngunit hindi lahat ng mga sangkap, lalo na ang mga organiko, ay natutunaw sa tubig. Ang iba't ibang mga solvent ay ginagamit para sa paglusaw, tulad ng acetone, alkohol, benzene, eter, chloroform, methanol, atbp. Ginagamit din ang mga halo ng mga solvent, halimbawa mga pinaghalong alkohol sa tubig.

Upang matunaw ang isang solid, dapat itong durugin nang napakapino (gilingin gamit ang isang tinidor o gilingin sa isang gilingan). Ginagawa ito upang madagdagan ang contact surface ng solute at solvent. Kapag hinahalo o nanginginig, ang proseso ng pagkuha ng solusyon ay pinabilis. Kadalasan, ang isang reflux condenser ay inilalagay sa lalagyan kung saan inihanda ang solusyon. Ito ay pangunahing ginagamit para sa paghahanda ng mga solusyon sa pamamagitan ng pagkulo. Binabawasan nito ang pagkawala ng solvent. Ang pinaghalong mga singaw na nabuo sa panahon ng pag-init ay idineposito sa refrigerator at dumadaloy pabalik. Ito ay lalong mahalaga para sa mga nasusunog na solvent, na ang mga singaw mula sa isang bukas na sisidlan ay maaaring masunog mula sa pakikipag-ugnay sa elemento ng pag-init.

Solubility nangyayari ang mga sangkap :

  • walang limitasyon

(Mga halimbawa: tubig at alkohol; potassium chloride at potassium bromide; potassium at rubidium) - ang mga sangkap na ito ay halo-halong sa anumang ratio.

  • limitado (Halimbawa: tubig at table salt) - isang tiyak na halaga ng isang solute

Ayon sa antas ng solubility, ang lahat ng mga sangkap ay nahahati sa:

  • Lubos na natutunaw (solubility sa 20 0 С higit sa 1 g)
  • Bahagyang natutunaw (solubility sa 20 0 С mula 0.01 hanggang 1.0 g)
  • Hindi matutunaw (solubility sa 20 0 С hindi hihigit sa 0.01 g)

Ang isang sangkap ay sinasabing lubos na natutunaw kung higit sa 10 g nito ay natutunaw nang maayos sa 100 g ng tubig.

Ang isang sangkap ay sinasabing hindi matutunaw kung mas mababa sa 1 g ang natunaw sa 100 g ng tubig.

At hindi matutunaw - ito ay mga sangkap, mas mababa sa 0.01 g kung saan napupunta sa solusyon.

Walang ganap na hindi matutunaw na mga sangkap. Kahit na ang tubig ay ibinuhos sa isang basong sisidlan, isang maliit na bahagi ng mga molekula ng salamin ang napupunta sa solusyon.

Ano ang nagbibigay sa atin ng kaalaman tungkol sa solubility ng mga substance sa paggawa ng mga cosmetics? Mayroong maraming mga pagpipilian para sa komposisyon ng mga produktong kosmetiko. Upang maiwasan ang potensyal na hindi pagkakatugma ng mga sangkap sa kanila, ang kaalaman sa solubility ng mga sangkap ay kinakailangan para dito. Alam kung paano at kung anong mga sangkap ang natutunaw, pinipili nila ang tama, pare-parehong pagpapakilala sa reaktor ng lahat ng kinakailangang sangkap sa paggawa ng mga pampaganda. konsepto "solubility" malawakang ginagamit sa pharmacology. Sa pamamagitan ng kahulugan ng solubility, ang kadalisayan ng sangkap at mga excipient ay hinuhusgahan.

Sa paggawa ng mga gamot, biologically active additives (BAA), alam ang tungkol sa solubility, ginagamit ang mga espesyal na teknolohikal na pamamaraan:

  1. Baguhin ang pagkakasunud-sunod ng paglusaw (paghahalo) ng mga sangkap.
  2. Gumamit ng mga paraan ng hiwalay na paglusaw ng mga sangkap.
  3. Paghaluin ang mga bahagi ng mga sangkap na panggamot, iba't ibang mga base at pagkatapos ay pagsamahin ang mga bahaging ito sa isang solong kabuuan

Dahil alam ang solubility ng mga substance, pinipili ang iba't ibang co-solvent, solubilizer at stabilizer upang lumikha ng matibay na mga form ng dosis.

Ang mga solubilities ng mga substance sa iba't ibang solvents ay karaniwang ibinibigay sa mga pribadong artikulo sa substance o excipients.

Ang solubility ng mga substance sa pharmacopoeia ay nangangahulugan ng mga kondisyonal na termino, na ibinibigay sa Talahanayan Blg. 1 (1):

Talahanayan #1:

Ang kaalaman sa solubility ng gamot ay napakahalaga para sa pag-inom ng mga gamot at pandagdag sa pandiyeta. Ang gamot ay mas madaling tumagos sa dissolved form sa gastrointestinal tract, kaya nagdudulot ng isang mas mabilis na epekto ng relief sa pasyente, sa kaibahan sa bahagyang natutunaw o halos hindi natutunaw na mga form ng dosis.

Paano natutukoy ang solubility ng mga substance?

Ang isang sample ng test substance ay kinuha, inilagay sa isang sinusukat na halaga ng solvent, ang solusyon ay inalog sa loob ng 10 minuto.

Ang lahat ng mga pagpapasiya ay isinasagawa sa temperatura na (18-22) 0 C.

Para sa mabagal na natutunaw na mga sangkap (ang oras ng paglusaw na higit sa 20 minuto), ang pagpainit sa isang paliguan ng tubig hanggang sa 30 0 C ay posible.

Pagkatapos ng malakas na pag-alog sa loob ng dalawang minuto at paglamig ng solusyon sa (18-22) 0 C, ang resulta ay biswal na naayos.

Para sa mabagal na natutunaw na mga sangkap, ang mga kondisyon ng solubility ay tinukoy sa mga pribadong artikulo.

Ang isang sangkap ay itinuturing na natutunaw kung, kapag ang solusyon ay napagmasdan sa ipinadalang liwanag, walang mga particle na matatagpuan sa loob nito.

Kung ang solubility ng isang sangkap ay hindi alam, kung gayon ang pamamaraan ng pagsubok ay ang mga sumusunod:

Kumuha ng 1 g ng sangkap, magdagdag ng 1 ml ng solvent at isagawa ang pagsubok tulad ng inilarawan sa itaas. Kung ang sangkap ay ganap na natunaw, ito ay isinasaalang-alang napakadaling natutunaw.

Kung ang paglusaw ay hindi kumpleto, pagkatapos ay kumuha ng 100 mg ng ground substance, magdagdag ng 1 ml ng solvent at muling matunaw. Ang sample ay ganap na natunaw - napagpasyahan nila na ang sangkap madaling matunaw.

Kung ang paglusaw ay hindi kumpleto, 2 ml ng solvent ay idinagdag sa solusyon na ito at ang pagsubok ay ipagpapatuloy. Ang sample ay natunaw - pinaniniwalaan na ang sangkap nalulusaw.

Kung ang paglusaw ay hindi kumpleto, pagkatapos ay isa pang 7 ml ng solvent ang idinagdag sa solusyon at ang paglusaw ay isinasagawa muli, tulad ng inilarawan sa itaas. Kung, kapag naobserbahan sa ipinadalang liwanag, ang mga particle ay hindi nakikitang nakikita, kung gayon ang paglusaw ay lumipas na. Ang nasabing sangkap ay isinasaalang-alang katamtamang natutunaw.

Kung ang mga hindi natunaw na sample na mga particle ay natagpuan, ang mga pagsusuri ay isinasagawa gamit ang 10 mg ng ground substance, pagdaragdag ng 10 ml ng solvent dito. Sa kaganapan na ito ay ganap na natunaw, ang sangkap ay isinasaalang-alang bahagyang natutunaw.

Kung hindi kumpleto ang paglusaw, kumuha ng 10 mg ng powdered substance, magdagdag ng 100 ML ng solvent dito at isagawa muli ang pagsubok, tulad ng inilarawan sa pamamaraan. Ang sangkap ay ganap na natunaw medyo natutunaw.

Kung hindi natunaw - ito ay itinuturing na ang sangkap halos hindi matutunaw sa solvent na ito.

Para sa mga sangkap na may kilalang solubility, subukan ayon sa pamamaraan sa itaas, ngunit para lamang sa mga matinding halaga ng tinukoy na termino ng solubility. Halimbawa, kung ang sangkap nalulusaw pagkatapos ay 100 mg nito ay hindi dapat matunaw sa 1 ml, ngunit ganap na matunaw sa 3 ml ng solvent.

State Pharmacopoeia ng Russian Federation. X II edisyon. Bahagi 1, Moscow, 2007, pp. 92-93.

Ang kakayahan ng isang substance na matunaw sa tubig o ibang solvent ay tinatawag na solubility. Ang quantitative na katangian ng solubility ay ang solubility coefficient, na nagpapakita kung ano ang maximum na masa ng isang substance na maaaring matunaw sa 1000 o 100 g ng tubig sa isang naibigay na temperatura. Ang solubility ng isang substance ay depende sa likas na katangian ng solvent at substance, sa temperatura at pressure (para sa mga gas). Ang solubility ng mga solid ay karaniwang tumataas sa pagtaas ng temperatura. Ang solubility ng mga gas ay bumababa sa pagtaas ng temperatura, ngunit tumataas sa pagtaas ng presyon.

Ayon sa kanilang solubility sa tubig, ang mga sangkap ay nahahati sa tatlong grupo:

  • 1. Lubos na natutunaw (p.). Ang solubility ng mga sangkap ay higit sa 10 g sa 1000 g ng tubig. Halimbawa, ang 2000 g ng asukal ay natutunaw sa 1000 g ng tubig, o 1 litro ng tubig.
  • 2. Bahagyang natutunaw (m.). Ang solubility ng mga sangkap ay mula 0.01 g hanggang 10 g ng isang sangkap sa 1000 g ng tubig. Halimbawa, 2 g ng dyipsum (CaSO4 * 2H20) ay natunaw sa 1000 g ng tubig.
  • 3. Halos hindi matutunaw (n.). Ang solubility ng mga sangkap ay mas mababa sa 0.01 g ng isang sangkap sa 1000 g ng tubig. Halimbawa, ang 1.5 * 10_3 g ng AgCl ay natutunaw sa 1000 g ng tubig.

Kapag natunaw ang mga sangkap, maaaring mabuo ang mga saturated, unsaturated at supersaturated na solusyon.

Ang isang puspos na solusyon ay isang solusyon na naglalaman ng pinakamataas na dami ng solute sa ilalim ng mga ibinigay na kondisyon. Kapag ang isang sangkap ay idinagdag sa naturang solusyon, ang sangkap ay hindi na natutunaw.

Ang unsaturated solution ay isang solusyon na naglalaman ng mas kaunting solute kaysa sa saturated solution sa ilalim ng mga partikular na kondisyon. Kapag ang isang sangkap ay idinagdag sa naturang solusyon, ang sangkap ay natutunaw pa rin.

Minsan posible na makakuha ng isang solusyon kung saan ang solute ay naglalaman ng higit sa isang puspos na solusyon sa isang naibigay na temperatura. Ang ganitong solusyon ay tinatawag na supersaturated. Ang solusyon na ito ay nakuha sa pamamagitan ng maingat na paglamig ng puspos na solusyon sa temperatura ng silid. Napaka-unstable ng mga supersaturated na solusyon. Ang pagkikristal ng isang sangkap sa naturang solusyon ay maaaring sanhi ng pagkuskos sa mga dingding ng sisidlan kung saan matatagpuan ang solusyon gamit ang isang basong pamalo. Ang pamamaraang ito ay ginagamit kapag nagsasagawa ng ilang mga husay na reaksyon.

Ang solubility ng isang substance ay maaari ding ipahayag ng molar concentration ng saturated solution nito.

Ang rate ng proseso ng paglusaw ay nakasalalay sa mga sangkap na natutunaw, ang estado ng kanilang mga ibabaw, ang temperatura ng solvent, at ang konsentrasyon ng panghuling solusyon.

Huwag malito ang mga konsepto ng "saturated" at "dilute" na solusyon. Halimbawa, ang isang puspos na solusyon ng silver chloride (1.5 * 10-3g / l) ay yavl. napaka dilute, at unsaturated solution ng asukal (1000 g / l) - puro.

Konsentrasyon ng mga solusyon at pamamaraan ng pagpapahayag nito

Ayon sa mga modernong konsepto, ang dami ng komposisyon ng isang solusyon ay maaaring ipahayag gamit ang parehong walang sukat na dami at dami na may mga sukat. Ang mga walang sukat na dami ay karaniwang tinatawag na mga fraction. 3 uri ng fraction ang kilala: mass (u), volume (c), molar (h)

Ang mass fraction ng isang solute ay ang ratio ng mass ng solute X sa kabuuang mass ng solusyon:

u (X) \u003d t (X) / t

kung saan ang w(X) ay ang mass fraction ng dissolved substance X, na ipinahayag sa mga fraction ng isang unit; m(X) -- masa ng solute X, g; m ay ang kabuuang masa ng solusyon, g.

Kung ang mass fraction ng dissolved sodium chloride sa solusyon ay 0.03, o 3%, nangangahulugan ito na ang 100 g ng solusyon ay naglalaman ng 3 g ng sodium chloride at 97 g ng tubig.

Dami ng bahagi ng isang sangkap sa isang solusyon - ang ratio ng dami ng isang solute sa kabuuan ng mga volume ng lahat ng mga sangkap na kasangkot sa pagbuo ng isang solusyon (bago ang paghahalo)

c(X)= V(X)/?V

Ang molar fraction ng isang substance sa isang solusyon ay ang ratio ng dami ng substance sa kabuuan ng mga halaga ng lahat ng substance sa solusyon.

h(X)=p(X)/ ?p

Sa lahat ng uri ng fraction sa analytical chemistry, ang mass fraction ang kadalasang ginagamit. Ang volume fraction ay kadalasang ginagamit para sa mga solusyon ng mga gas na sangkap at likido (sa parmasya para sa mga solusyon ng ethyl alcohol) Ang numerical na halaga ay ipinahayag sa mga fraction ng isang yunit at mula sa 0 (pure solvent) hanggang 1 (pure substance. Tulad ng alam mo, ang isang daan ng isang yunit ay tinatawag na isang porsyento. Porsyento - hindi ito isang yunit ng pagsukat, ngunit isang kasingkahulugan lamang para sa konsepto ng "isang daan". Halimbawa, kung ang mass fraction ng NaOH sa isang tiyak na solusyon ay 0.05, kung gayon sa halip na limang daan, maaari mong gamitin ang halagang 5%. Ang mga porsyento ay hindi maaaring masa, dami o molar, at maaari lamang kalkulahin sa pamamagitan ng masa, dami o dami ng sangkap.

Ang mass fraction ay maaari ding ipahayag bilang isang porsyento.

Halimbawa, ang isang 10% sodium hydroxide solution ay naglalaman ng 10 g ng NaOH at 90 g ng tubig sa 100 g ng isang solusyon.

Cmas(X) = m(X)/tcm 100%.

Porsyento ng volume - ang porsyento ng dami ng isang sangkap na nakapaloob sa kabuuang dami ng pinaghalong. Ipinapahiwatig ang bilang ng mga mililitro ng sangkap sa 100 ML ng dami ng pinaghalong.

Sob% \u003d V / Vcm * 100

Ang ugnayan sa pagitan ng dami at masa ng solusyon (t) ay ipinahayag ng formula

kung saan ang c ay ang density ng solusyon, g/ml; Ang V ay ang dami ng solusyon, ml.

Ang mga dimensional na dami na ginamit upang ilarawan ang dami ng komposisyon ng mga solusyon ay kinabibilangan ng konsentrasyon ng isang sangkap sa isang solusyon (mass, molar) at ang molality ng isang solute. Kung mas maaga ang anumang mga paraan ng paglalarawan ng dami ng komposisyon ng isang solusyon ay tinatawag na mga konsentrasyon ng isang sangkap , pagkatapos ngayon ang konseptong ito ay naging mas makitid.

Ang konsentrasyon ay ang ratio ng masa o dami ng isang solute sa dami ng isang solusyon. Kaya, ang mass fraction, ayon sa modernong diskarte, ay hindi na isang konsentrasyon at hindi na dapat tawaging isang porsyento na konsentrasyon.

Ang konsentrasyon ng masa ay ang ratio ng masa ng isang solute sa dami ng isang solusyon. Ang ganitong uri ng konsentrasyon ay tinutukoy bilang g (X), s (X) o hindi dapat malito sa density ng solusyon, s * (X)

Ang mass concentration unit ay kg/m3 o katumbas nito, g/l. Ang konsentrasyon ng masa, na may sukat na g / ml, ay tinatawag na titer ng solusyon

Ang konsentrasyon ng molar - C (X) - ay ang ratio ng dami ng solute (mol) sa dami ng solusyon (1 l) Ito ay kinakalkula bilang ratio ng dami ng substance p (X) na nakapaloob sa isang solusyon sa ang dami ng solusyong ito V:

C(X) = n(X)/ Vp= m(X)/M(X)V

kung saan ang m(X) ay ang masa ng dissolved substance, g; Ang M(X) ay ang molar mass ng solute, g/mol. Ang konsentrasyon ng molar ay ipinahayag sa mol/dm3 (mol/l). Ang pinakakaraniwang ginagamit na yunit ay mol/L. Kung ang 1 litro ng isang solusyon ay naglalaman ng 1 mole ng isang solute, kung gayon ang solusyon ay tinatawag na molar (1 M). Kung ang 1 litro ng solusyon ay naglalaman ng 0.1 mol o 0.01 mol ng isang solute, kung gayon ang solusyon ay tinatawag na decimolar (0.1 M), centimolar (0.01 M), 0.001 mol-millimolar (0.001M)

Ang yunit ng pagsukat ng konsentrasyon ng molar ay mol/m3, ngunit sa pagsasagawa, kadalasang ginagamit ang isang multiple ng unit, mol/l. Sa halip na ang pagtatalaga na "mol / l", maaari mong gamitin ang "M" (at ang salitang solusyon ay hindi na kailangang isulat) Halimbawa, 0.1 M NaOH ay nangangahulugang pareho sa C (NaOH) \u003d 0.1 mol / l

Ang nunal ay isang yunit ng kemikal na dami ng isang sangkap. Ang mole ay isang bahagi ng isang substance (i.e. ganoong halaga) na naglalaman ng kasing dami ng structural units gaya ng mga atom sa 0.012 kg ng carbon. Ang 0.012 kg ng carbon ay naglalaman ng 6.02*1023 carbon atoms. At ang bahaging ito ay 1 mol. Ang parehong bilang ng mga yunit ng istruktura ay nakapaloob sa 1 nunal ng anumang sangkap. ibig sabihin, ang isang nunal ay ang halaga ng isang sangkap na naglalaman ng 6.02 * 1023 na mga particle. Ang halagang ito ay tinatawag na Avogadro constant.

Ang kemikal na dami ng anumang mga sangkap ay naglalaman ng parehong bilang ng mga istrukturang yunit. Ngunit para sa bawat sangkap, ang yunit ng istruktura nito ay may sariling masa. Samakatuwid, ang mga masa ng parehong dami ng kemikal ng iba't ibang mga sangkap ay magkakaiba din.

Ang molar mass ay ang masa ng isang bahagi ng isang substance na may kemikal na dami na 1 mole. Ito ay katumbas ng ratio ng mass m ng isang substance sa katumbas na halaga ng substance n

Sa International System of Units, ang molar mass ay ipinahayag sa kg/mol, ngunit ang g/mol ay mas karaniwang ginagamit sa kimika.

Dapat itong pansinin. Na ang molar mass ayon sa numero ay tumutugma sa masa ng mga atom at molekula (sa amu) at sa kamag-anak na atomic at molekular na masa.

Hindi tulad ng mga solid at likido, ang lahat ng mga gas na sangkap na may kemikal na dami ng 1 mol ay sumasakop sa parehong volume (sa ilalim ng parehong mga kondisyon) Ang halagang ito ay tinatawag na molar volume at tinutukoy

kasi Dahil ang dami ng gas ay nakasalalay sa temperatura at presyon, pagkatapos kapag nagsasagawa ng mga kalkulasyon, ang mga volume ng mga gas ay kinuha sa ilalim ng normal na mga kondisyon (0? C at isang presyon ng 101.325 kPa). ang ratio ng dami ng anumang bahagi ng gas sa kemikal na halaga ng gas ay isang pare-parehong halaga na katumbas ng 22.4 dm3/mol, i.e. Dami ng molar ng anumang gas sa ilalim ng normal na kondisyon = 22.4 dm3/mol

Relasyon sa pagitan ng molar mass, molar volume at density (mass ng isang litro)

c= M/ Vm, g/dm3

Ang konsepto ng molar concentration ay maaaring tumukoy sa parehong molekula o formula unit ng isang solute, at ang katumbas nito. Mula sa isang pangunahing punto ng view, hindi mahalaga kung ano ang pinag-uusapan natin: ang konsentrasyon ng sulfuric acid molecules - C (H2SO4) o "halves ng sulfuric acid molecules" - C (1/2 H2SO4). Ang molar na konsentrasyon ng katumbas ng isang sangkap na dating tinatawag na normal na konsentrasyon. Bilang karagdagan, ang konsentrasyon ng molar ay madalas na tinatawag na molarity, bagaman ang naturang termino ay hindi inirerekomenda (maaaring malito ito sa molality)

Ang molality ng isang solute ay ang ratio ng dami ng isang substance sa solusyon sa mass ng solvent. Italaga ang molality bilang m(X), b(X), Cm(X):

Cm(X)= n(X)/mS

Ang yunit ng molality ay mol/kg. Ang molalidad, ayon sa modernong terminolohiya, ay hindi isang konsentrasyon. Ginagamit ito sa mga kaso kung saan ang solusyon ay nasa ilalim ng mga kondisyong hindi isothermal. Ang isang pagbabago sa temperatura ay nakakaapekto sa dami ng solusyon at sa gayon ay humahantong sa isang pagbabago sa konsentrasyon - habang ang molality ay nananatiling pare-pareho.

Para sa quantitative characterization ng mga karaniwang solusyon, ang molar concentration (ng isang substance o katumbas ng isang substance) ay kadalasang ginagamit.

Normalidad ng mga solusyon. Katumbas ng gramo.

Ang konsentrasyon ng mga solusyon sa pagsusuri ng titrimetric ay madalas na ipinahayag sa mga tuntunin ng titer, i.e. ipahiwatig kung gaano karaming gramo ng isang solute ang nakapaloob sa 1 ml ng isang solusyon. Ito ay mas maginhawa upang ipahayag ito sa mga tuntunin ng normalidad.

Ang normalidad ay isang numero na nagsasaad kung gaano karaming gramo na katumbas ng isang solute ang nasa 1 litro ng isang solusyon.

Ang gram-equivalent (g-equiv) ng isang substance ay ang bilang ng mga gramo nito, chemically equivalent (katumbas) sa isang gram-atom ng hydrogen sa reaksyong ito.

Cn \u003d peq / V; Cn = z n/V,

Kung saan ang peq ay ang bilang ng mga katumbas ng solute, peq = z n, V ay ang dami ng solusyon sa mga litro, n ay ang bilang ng mga moles ng solute, z ay ang epektibong valency ng solute

Upang mahanap ang katumbas ng gramo, kailangan mong isulat ang equation ng reaksyon at kalkulahin kung gaano karaming gramo ng isang naibigay na sangkap ang tumutugma sa 1 gramo ng isang hydrogen atom sa loob nito.

Halimbawa:

HCl + KOH KCl +H2O

Ang isang gramo na katumbas ng isang acid ay katumbas ng isang gramo na molekula - isang mole (36.46 g) ng HCl, dahil ito ang halaga ng acid na tumutugma sa isang gramo ng hydrogen atom na nakikipag-ugnayan sa mga alkali hydroxyl ions sa panahon ng reaksyon.

Alinsunod dito, isang gramo-molekula ng H2SO4 sa mga reaksyon:

H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O

Naaayon sa dalawang gramo ng hydrogen atoms. Samakatuwid, ang gramo na katumbas ng H2SO4 ay? mga molekula ng gramo (49.04 g).

Hindi tulad ng isang gram-molecule, isang gram-atom, ang bilang na ito ay hindi pare-pareho, ngunit depende sa reaksyon kung saan ang ibinigay na sangkap ay kasangkot.

Dahil ang isang gram-atom ng OH- ay tumutugon sa isang gram-atom ng H + at, samakatuwid, ay katumbas ng huli, ang gram-equivalents ng mga base ay matatagpuan nang magkatulad, ngunit may pagkakaiba lamang na sa kasong ito kailangan nilang ay nahahati sa bilang ng mga molekulang gramo na nakikilahok sa mga reaksyong OH- ion.

Kasama ang katumbas ng gramo sa analytical chemistry, kadalasang ginagamit ang konsepto ng katumbas ng milligram. Ang katumbas ng milligram (katumbas ng mg) ay katumbas ng ika-1000 ng katumbas ng gramo (E:1000) at ang katumbas na bigat ng isang sangkap na ipinahayag sa milligrams. Halimbawa, ang 1 g-eq HCl ay 36.46 g, at ang 1 meq HCl ay 36.46 mg.

Mula sa konsepto ng isang katumbas bilang isang kemikal na katumbas na dami, sumusunod na ang mga katumbas ng gramo ay tiyak na mga dami ng timbang na kung saan sila ay tumutugon sa isa't isa.

Malinaw na ang 1 mg-eq ng mga sangkap na ito, na 0.001 g-eq, ay nasa 1 ml ng isang-normal na solusyon ng mga sangkap na ito. Samakatuwid, ang normalidad ng isang solusyon ay nagpapakita kung gaano karaming gramo ang katumbas ng isang sangkap sa 1 litro o kung gaano karaming milligram na katumbas nito ang nasa 1 ml ng isang solusyon. Ang normalidad ng mga solusyon ay tinutukoy ng titik n. Kung ang 1 litro ng solusyon ay naglalaman ng 1 g-eq. mga sangkap, kung gayon ang naturang solusyon ay tinatawag na 1 normal (1 n), 2 g-eq - dalawang-normal (2 n), 0.5 g-eq - semi-normal, 0.1 g-eq - decinormal (0.1n), 0.01 g -eq - centinormal, 0.001 g-equiv - millinormal (0.001n). Siyempre, ang normalidad ng solusyon, bilang karagdagan, ay nagpapakita ng bilang ng mga katumbas ng milligram ng solute sa 1 ml ng solusyon. Halimbawa, ang 1n solution ay naglalaman ng 1 mEq, at 0.5 n - 0.5 mEq ng isang solute kada 1 ml. Ang paghahanda ng mga normal na solusyon ay nangangailangan ng kakayahang kalkulahin ang mga katumbas ng gramo ng isang acid, base o asin.

Ang Gram-equivalent ay ang bilang ng mga gramo ng isang substance na chemically equivalent (i.e. equivalent) sa isang gram-atom o gram-ion ng hydrogen sa isang partikular na reaksyon.

Np: HCl + NaOH= NaCl+H2O

Makikita na ang isang molekula ng HCl gramo ay nakikilahok sa reaksyon na may isang H+ gramo na ion na nakikipag-ugnayan sa OH- ion. Malinaw, sa kasong ito, ang gram equivalent ng HCl ay katumbas ng gram molecule nito at 36.46 g. Gayunpaman, ang gram equivalent ng acids, bases at salts ay depende sa kurso ng mga reaksyon kung saan sila lumahok. Upang kalkulahin ang mga ito, sa bawat kaso, isang equation ang nakasulat at tinutukoy kung gaano karaming gramo ng sangkap ang tumutugma sa 1 gram-atom ng hydrogen sa reaksyong ito. H-P, mga molekula ng phosphoric acid H3PO4, na nakikilahok sa reaksyon

H3PO4 + NaOH=NaH2PO4+ H2O

Nagbibigay lamang ng isang H + ion at ang katumbas nitong gramo ay katumbas ng isang molekula ng gramo (98.0 g). Sa reaksyon

H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4+ 2H2O

bawat molekula ay tumutugma sa dalawang gramo ng hydrogen ions. Samakatuwid, gram-equiv. Pantay ba siya? mga molekula ng gramo, ibig sabihin, 98:2=49g

Sa wakas, ang molekula ng H3PO4 ay maaari ding lumahok sa reaksyon na may tatlong hydrogen ions:

H3PO4 + 3NaOH=Na3PO4+ 3H2O

malinaw na sa reaksyong ito ang molekula ng gramo ng H3PO4 ay katumbas ng tatlong H+ gram ions at ang katumbas ng gramo ng acid ay 1/3 ng molekula ng gramo, i.e. 98:3=32.67g

Ang mga base ng Gram-equiv-you ay nakasalalay din sa likas na katangian ng reaksyon. Kapag kinakalkula ang katumbas ng gramo ng isang base, karaniwang hinahati ng isa ang molekula ng gramo nito sa bilang ng mga OH- ion na kalahok sa reaksyon, dahil isang OH- gram ion ay katumbas ng isang H+ gram ion, Samakatuwid, batay sa mga equation

Ang pagkakasunud-sunod ng conversion mula sa isang uri ng konsentrasyon patungo sa isa pa. Mga kalkulasyon gamit ang molar concentration

Sa karamihan ng mga kaso, kapag kinakalkula gamit ang konsentrasyon ng molar, ang isa ay nagpapatuloy mula sa mga proporsyon na nauugnay sa konsentrasyon ng molar at ang masa ng molar.

Kung saan ang C (X) ay ang konsentrasyon ng solusyon sa mol / l, M ay ang molar mass, g / mol; Ang m(X)/ ay ang masa ng solute sa gramo, ang p(X) ay ang halaga ng solute sa mga moles, ang Vp ay ang volume ng solusyon sa litro. Halimbawa, kalkulahin ang molar na konsentrasyon ng 2 litro ng 80 g ng NaOH.

C(X) = m(X)/M Vp; M = 40 g/mol; C (X) \u003d 80g / 40g / mol * 2l \u003d 1 mol / l

Mga kalkulasyon gamit ang normalidad

Kung saan ang Sp ay ang konsentrasyon ng solusyon sa mol / l; M-molar mass, g/mol; Ang m(X)/ ay ang masa ng solute sa gramo, ang p(X) ay ang halaga ng solute sa mga moles, ang Vp ay ang dami ng solusyon sa litro.

Konsentrasyon ng mga solusyon at pamamaraan ng pagpapahayag nito (Chemical analysis sa thermal power engineering, Moscow. MPEI Publishing House, 2008)

Ang dami ng ratios sa pagitan ng masa ng mga tumutugon na sangkap ay ipinahayag ng batas ng mga katumbas. Ang mga elemento ng kemikal at ang kanilang mga compound ay pumapasok sa mga reaksiyong kemikal sa isa't isa sa mahigpit na tinukoy na mga dami ng masa na tumutugma sa kanilang mga katumbas na kemikal.

Hayaang maganap ang sumusunod na reaksyon sa system:

aX+ b Y > Mga produkto ng reaksyon.

Ang equation ng reaksyon ay maaari ding isulat bilang

X + b/a Y > Mga produkto ng reaksyon,

na nangangahulugan na ang isang particle ng substance X ay katumbas ng b/a particle ng substance Y.

Saloobin

Equivalence factor, isang walang sukat na halaga na hindi hihigit sa 1. Ang paggamit nito bilang isang fractional na halaga ay hindi masyadong maginhawa. Mas madalas, ginagamit ang katumbas ng equivalence factor - ang equivalence number (o katumbas na numero) z;

Ang halaga ng z ay tinutukoy ng kemikal na reaksyon kung saan nakikilahok ang isang partikular na sangkap.

Mayroong dalawang kahulugan ng katumbas:

  • 1. Ang katumbas ay isang tiyak na tunay o may kondisyon na particle na maaaring mag-attach, maglabas, o sa ibang paraan ay katumbas ng isang hydrogen ion sa acid-base reactions o isang electron sa redox reactions.
  • 2. Equivalent - isang conditional particle ng substance, z beses na mas maliit kaysa sa katumbas nitong formula unit. Ang mga yunit ng formula sa kimika ay aktwal na umiiral na mga particle, tulad ng mga atomo, molekula, ion, radical, kondisyonal na molekula ng mga kristal na sangkap at polimer.

Ang yunit ng dami ng katumbas ng substance ay mole o mmol (dating g-eq o mg-eq). Ang halaga na kinakailangan para sa mga kalkulasyon ay ang molar mass ng katumbas ng substance na Meq (Y), g / mol, katumbas ng ratio ng mass ng substance mY sa halaga ng substance na katumbas neq (Y):

Meq(Y) = mY / neq(Y)

since neq

kaya naman

Meq(Y) =MY / zY

kung saan ang MY ay ang molar mass ng substance Y, g/mol; nY ay ang dami ng substance Y, mol; zY ay ang katumbas na numero.

Ang konsentrasyon ng isang sangkap ay isang pisikal na dami (dimensional o walang sukat) na tumutukoy sa dami ng komposisyon ng isang solusyon, pinaghalong o natutunaw. Iba't ibang paraan ang ginagamit upang ipahayag ang konsentrasyon ng isang solusyon.

Molar na konsentrasyon ng sangkap B o konsentrasyon ng dami ng sangkap - ang ratio ng dami ng natunaw na sangkap B sa dami ng solusyon, mol / dm3,

St = nv / Vp = mv / Mv Vp

kung saan ang nv ay ang dami ng substance, mol; Ang Vp ay ang dami ng solusyon, dm3; MB -- molar mass ng substance, g/mol; Ang mB ay ang masa ng solute, g.

Ang pinaikling anyo ng molar concentration unit M = mol/dm3 ay maginhawang gamitin.

Molar na konsentrasyon ng mga katumbas ng sangkap B - ang ratio ng bilang ng mga katumbas ng sangkap B sa dami ng solusyon, mol / dm3? n:

Seq (V) \u003d n equiv (V) / Vp \u003d mv / Mv Vp \u003d mv zv / Mv Vp

kung saan ang neq ay ang halaga ng mga katumbas na sangkap, nunal; Meq -- molar mass ng mga katumbas ng substance, g/mol; Ang zB ay isang katumbas na numero.

Ang paggamit ng mga terminong "normalidad" at "normal na konsentrasyon" at mga yunit ng pagsukat g-eq/dm3, mg-eq/dm3 ay hindi inirerekomenda, pati na rin ang simbolo na N, para sa pinaikling pagtatalaga ng molar na konsentrasyon ng mga katumbas ng sangkap. .

Mass concentration ng substance B - ang ratio ng mass ng dissolved substance B sa dami ng solusyon, g / dm3,

Ang mass fraction ng solute B ay ang ratio ng mass ng solute B sa mass ng solusyon:

Sv = mv / mr = mv / s Vp

kung saan ang mr ay ang masa ng solusyon, g; c ay ang density ng solusyon, g/cm3.

Ang paggamit ng terminong "porsiyento ng konsentrasyon" ay hindi inirerekomenda.

Ang molar fraction ng isang solute B ay ang ratio ng dami ng substance na ito sa kabuuang halaga ng lahat ng substance na bumubuo sa solusyon, kabilang ang solvent,

XV= nV / ? ni, ? ni = nВ + n1 + n2 +.....+ ni

Ang molality ng substance B sa solusyon ay ang halaga ng solute B na nakapaloob sa 1 kg ng solvent, mol / kg,

Cm \u003d nv / ms \u003d mv / Mv ms

kung saan ang ms ay ang masa ng solvent, kg.

Titer - Ang titer ng isang solusyon ng sangkap B ay ang konsentrasyon ng isang karaniwang solusyon na katumbas ng masa ng sangkap B na nilalaman sa 1 cm3 ng solusyon, g / cm3,

Sa kasalukuyan, ang paggamit ng maraming termino ay hindi inirerekomenda, ngunit sa pagsasagawa ng paggamot ng tubig at sa produksyon, ginagamit ng mga espesyalista ang mga termino at yunit ng pagsukat na ito, samakatuwid, upang maalis ang mga pagkakaiba, ang karaniwang mga termino at yunit ng pagsukat ay gagamitin. sa hinaharap, at ang mga bagong terminolohiya ay ipapahiwatig sa mga bracket.

Ayon sa batas ng mga katumbas, ang mga sangkap ay tumutugon sa mga katumbas na dami:

neq (X) = neq (Y), at neq (X) = Seq (X) Vx at neq (Y) = Seq (Y) Vy

samakatuwid, maaaring magsulat

Seq (X) Vx = Seq (Y) Vy

kung saan neqv(X) at neqv(Y) -- ang halaga ng mga katumbas na substance, mol; Seq(X) at Seq(Y) -- normal na mga konsentrasyon, g-eq/dm3 (mga molar na konsentrasyon ng mga katumbas ng substance, mol/dm3); Ang VX at VY ay mga volume ng mga tumutugon na solusyon, dm3.

Ipagpalagay natin na kinakailangan upang matukoy ang konsentrasyon ng isang solusyon ng isang titrated substance X-- Ceq(X). Upang gawin ito, tumpak na sukatin ang isang aliquot ng solusyon sa VX na ito. Pagkatapos, ang isang reaksyon ng titration ay isinasagawa sa isang solusyon ng sangkap Y na may konsentrasyon ng Seq (Y) at tandaan kung gaano karaming solusyon ang ginagamit para sa titration ng VY - titrant. Dagdag pa, ayon sa batas ng mga katumbas, maaari nating kalkulahin ang hindi kilalang konsentrasyon ng isang solusyon ng sangkap X:

Ekwilibriyo sa mga solusyon. Mga totoong solusyon at pagsususpinde. Equilibrium sa "precipitate - saturated solution" na sistema. Ekwilibriyong kemikal

Ang mga reaksiyong kemikal ay maaaring magpatuloy sa paraan na ang mga sangkap na kinuha ay ganap na na-convert sa mga produkto ng reaksyon - tulad ng sinasabi nila, ang reaksyon ay napupunta sa dulo. Ang ganitong mga reaksyon ay tinatawag na hindi maibabalik. Ang isang halimbawa ng isang hindi maibabalik na reaksyon ay ang agnas ng hydrogen peroxide:

2H2O2 = 2H2O + O2 ^

Ang mga nababalikang reaksyon ay nagpapatuloy nang sabay-sabay sa 2 magkasalungat na direksyon. kasi ang mga produktong nakuha bilang resulta ng reaksyon ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa upang mabuo ang mga panimulang sangkap. Halimbawa: kapag ang singaw ng yodo ay nakikipag-ugnayan sa hydrogen sa 300 ° C, ang hydrogen iodide ay nabuo:

Gayunpaman, sa 300?C, ang hydrogen iodide ay nabubulok:

Ang parehong mga reaksyon ay maaaring ipahayag sa pamamagitan ng isang pangkalahatang equation, na pinapalitan ang pantay na tanda ng reversibility sign:

Ang reaksyon sa pagitan ng mga panimulang sangkap ay tinatawag na direktang reaksyon, at ang rate nito ay nakasalalay sa konsentrasyon ng mga panimulang sangkap. Ang isang kemikal na reaksyon sa pagitan ng mga produkto ay tinatawag na reverse reaction, at ang rate nito ay depende sa konsentrasyon ng mga panimulang sangkap. Ang isang kemikal na reaksyon sa pagitan ng mga produkto ay tinatawag na reverse reaction, at ang rate nito ay depende sa konsentrasyon ng mga sangkap na nakuha. Sa simula ng isang nababaligtad na proseso, ang rate ng pasulong na reaksyon ay maximum, at ang rate ng reverse ay zero. Habang nagpapatuloy ang proseso, bumababa ang rate ng direktang reaksyon, dahil bumababa ang konsentrasyon ng mga kinuhang sangkap, at tumataas ang rate ng reverse reaction, habang tumataas ang konsentrasyon ng mga nakuhang sangkap. Kapag ang mga rate ng parehong mga reaksyon ay naging pantay, ang isang estado na tinatawag na chemical equilibrium ay itinatakda. Sa chemical equilibrium, hindi tumitigil ang pasulong o pabalik na reaksyon; pareho silang gumagalaw sa parehong bilis. Samakatuwid, ang chemical equilibrium ay isang mobile, dynamic na equilibrium. Ang estado ng chemical equilibrium ay naiimpluwensyahan ng konsentrasyon ng mga tumutugon na sangkap, temperatura, at para sa mga gas na sangkap - presyon sa system.

Sa pamamagitan ng pagbabago sa mga kundisyong ito, posibleng ilipat ang ekwilibriyo sa kanan (sa kasong ito, tataas ang ani ng produkto) o sa kaliwa. Offset chem. ang ekwilibriyo ay sumusunod sa prinsipyo ng Le Chatelier:

Sa ilalim ng steady state equilibrium, ang produkto ng mga konsentrasyon ng mga produkto ng reaksyon na hinati sa produkto ng mga konsentrasyon ng mga panimulang materyales (para sa isang ibinigay na reaksyon, T=const) ay isang pare-parehong halaga na tinatawag na equilibrium constant.

Kapag nagbago ang mga panlabas na kondisyon, ang ekwilibriyong kemikal ay nagbabago sa direksyon ng reaksyon na nagpapahina sa panlabas na impluwensyang ito. Kaya, na may pagtaas sa konsentrasyon ng mga tumutugon na sangkap, ang ekwilibriyo ay lumilipat patungo sa pagbuo ng mga produkto ng reaksyon. Ang pagpapakilala ng mga karagdagang halaga ng alinman sa mga reactant sa equilibrium system ay nagpapabilis sa reaksyon kung saan ito natupok. Ang pagtaas sa konsentrasyon ng mga panimulang sangkap ay nagbabago ng balanse patungo sa pagbuo ng mga produkto ng reaksyon. Ang pagtaas sa konsentrasyon ng mga produkto ng reaksyon ay nagbabago ng balanse patungo sa pagbuo ng mga panimulang materyales.

Mga reaksyong nagaganap sa proseso ng pagsusuri ng kemikal. Mga uri ng reaksyon. Katangian. Mga uri ng mga reaksiyong kemikal

Ang mga reaksiyong kemikal ay maaaring mauri sa apat na pangunahing uri:

pagkabulok

mga koneksyon

pagpapalit

Reaksyon ng agnas-

ay tinatawag na tulad ng isang chem. reaksyon, sa isang pusa. mula sa isang kumplikadong bagay-va ito ay lumalabas na dalawa o higit pa. simple o kumplikadong mga sangkap:

2H2O > 2H2^ +O2^3

Ang isang tambalang reaksyon ay tulad ng isang reaksyon, sa resulta kung saan ang isang mas kumplikadong sangkap ay nabuo mula sa dalawa o higit pang simple o kumplikadong mga sangkap:

Ang reaksyon ng pagpapalit ay isang reaksyon na nangyayari sa pagitan ng simple at kumplikadong mga sangkap, na may pusa.

Ang mga atom ay simple. pinapalitan ng mga bagay ang mga atomo ng isa sa mga elemento sa isang kumplikadong sangkap:

Fe+CuCl2> Cu+FeCl2

Zn+CuCl2>ZnCl2+Cu

Ang exchange reaction ay isang reaksyon kung saan ang dalawang kumplikadong substance

nagpapalitan ng mga bahagi nito, na bumubuo ng dalawang bagong sangkap:

NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3

Ayon sa pagpapalabas at pagsipsip ng enerhiya, ang mga reaksiyong kemikal ay nahahati sa exothermic, na sumasama sa pagpapalabas ng init sa kapaligiran at endothermic, na sumasabay sa pagsipsip ng init mula sa kapaligiran.

Ang agham ng mga pamamaraan para sa pagsusuri ng komposisyon ng isang analyte, (sa isang malawak na kahulugan) at mga pamamaraan para sa isang komprehensibong pag-aaral ng kemikal ng mga sangkap na nakapaligid sa atin sa Earth ay tinatawag na analytical chemistry. Ang paksa ng analytical chemistry ay ang teorya at praktika ng iba't ibang paraan ng pagsusuri. Ang pagsusuri ng isang sangkap ay isinasagawa upang maitatag ang husay o dami ng kemikal na komposisyon nito.

Ang gawain ng qualitative analysis ay ang pagtuklas ng mga elemento, kung minsan ang mga compound na bumubuo sa substance na pinag-aaralan. Ang quantitative analysis ay ginagawang posible upang matukoy ang quantitative ratio ng mga bahaging ito.

Sa isang pagsusuri ng husay, upang maitaguyod ang komposisyon ng analyte, ang iba pang mga sangkap ay idinagdag dito, na nagiging sanhi ng mga pagbabagong kemikal, na sinamahan ng pagbuo ng mga bagong compound na may mga tiyak na katangian:

  • - isang tiyak na pisikal na estado (precipitate, likido, gas)
  • - kilalang solubility sa tubig, acids, alkalis at iba pang solvents
  • - kulay na katangian
  • - mala-kristal o amorphous na istraktura
  • - amoy

Ang pagsusuri ng husay sa pag-aaral ng komposisyon ng isang hindi kilalang sangkap ay palaging nauuna sa dami, dahil. ang pagpili ng paraan para sa pagbibilang ng mga nasasakupan ng analyte ay depende sa datos na nakuha gamit ang isang qualitative analysis. Ang mga resulta ng isang pagsusuri ng husay ay hindi ginagawang posible upang hatulan ang mga katangian ng mga materyales na pinag-aaralan, dahil ang mga katangian ay natutukoy hindi lamang sa kung anong mga bahagi ang bagay na pinag-aaralan, kundi pati na rin sa kanilang dami ng ratio. Kapag nagsisimula ng quantitative analysis, kinakailangang malaman nang eksakto ang qualitative composition ng substance na pinag-aaralan; alam ang husay na komposisyon ng sangkap at ang tinatayang nilalaman ng mga bahagi, posible na pumili ng tamang paraan para sa dami ng pagpapasiya ng elemento ng interes sa atin.

Sa pagsasagawa, ang gawaing kinakaharap ng analyst ay kadalasang lubos na pinasimple dahil sa katotohanan na ang husay na komposisyon ng karamihan sa mga pinag-aralan na materyales ay kilala.

Paraan ng quantitative analysis

Ang mga pamamaraan ng quantitative analysis, depende sa likas na katangian ng eksperimentong pamamaraan na ginamit para sa pangwakas na pagpapasiya ng mga bahagi ng constituent ng analyte, ay nahahati sa 3 grupo:

  • - kemikal
  • - pisikal
  • - physico-chemical (instrumental)

Mga pisikal na pamamaraan - mga pamamaraan ng pagsusuri kung saan maaari mong matukoy ang komposisyon ng sangkap sa ilalim ng pag-aaral, nang hindi gumagamit ng mga reaksiyong kemikal. Kasama sa mga pisikal na pamamaraan ang:

  • - spectral analysis - batay sa mga pag-aaral ng emission spectra (o emission at absorption ng mga substance na pinag-aaralan)
  • - luminescent (fluorescent) - pagsusuri batay sa pagmamasid sa luminescence (glow) ng nasuri na mga sangkap, na sanhi ng pagkilos ng ultraviolet rays
  • - x-ray structural - batay sa paggamit ng x-ray upang pag-aralan ang istruktura ng bagay
  • - pagsusuri ng mass spectrometric
  • - mga pamamaraan batay sa pagsukat ng density ng mga pinag-aralan na compound

Ang mga pamamaraan ng physico-kemikal ay batay sa pag-aaral ng mga pisikal na phenomena na nagaganap sa panahon ng mga reaksiyong kemikal, na sinamahan ng pagbabago sa kulay ng solusyon, intensity ng kulay (colorimetry), electrical conductivity (conductometry)

Ang mga pamamaraan ng kemikal ay batay sa paggamit ng mga kemikal na katangian ng mga elemento o ion.

Kemikal

Physico-kemikal

Gravimetric

Titrimetric

Colorimetric

Electrochemical

Ang paraan ng quantitative analysis ay binubuo sa eksaktong pagsukat ng masa ng nasuri na bahagi ng sample, na nakahiwalay sa anyo ng isang compound ng kilalang komposisyon o sa anyo ng isang elemento. Ang klasikal na pangalan ng paraan ng timbang

Ang paraan ng quantitative analysis ay batay sa pagsukat ng volume (o mass) ng isang solusyon ng isang reagent ng kilalang konsentrasyon, na natupok para sa reaksyon sa analyte. Ang mga ito ay nahahati ayon sa uri ng mga reaksyon sa 4 na pamamaraan:

  • - acid-base (alkalinity, acidity)
  • - redox (bichromate - ang sangkap ay titrated na may solusyon ng potassium dichromate, permanganatometry, iodometry) - complexometric:
  • (titrant Trilon B)

Paraan ng quantitative analysis batay sa pagtatasa ng intensity ng kulay ng solusyon (biswal o sa tulong ng naaangkop na mga instrumento). Ang pagtukoy ng photometric ay posible lamang kung ang kulay ng mga solusyon ay hindi masyadong matindi, samakatuwid, ang mga mataas na diluted na solusyon ay ginagamit para sa mga naturang sukat. Sa pagsasagawa, ang mga pagpapasiya ng photometric ay kadalasang ginagamit kapag ang nilalaman ng kaukulang elemento sa bagay na pinag-aaralan ay mababa at kapag ang mga pamamaraan ng pagsusuri ng gravimetric at titrimetric ay hindi angkop. Ang bilis ng pagpapasiya ay nag-aambag sa malawakang paggamit ng pamamaraang photometric.

Ang paraan ng quantitative analysis, pinapanatili nito ang karaniwang prinsipyo ng titrimetric determinations, ngunit ang sandali ng pagkumpleto ng kaukulang reaksyon ay itinakda sa pamamagitan ng pagsukat ng electrical conductivity ng solusyon (conductometric method), o sa pamamagitan ng pagsukat ng potensyal ng isa o ibang electrode na nahuhulog. sa solusyon sa pagsubok (potentiometric method)

Sa quantitative analysis, ang macro-, micro- at semi-micro na pamamaraan ay nakikilala.

Sa macroanalysis, ang medyo malaki (mga 0.1 g o higit pa) na bahagi ng sinisiyasat na solid o malalaking volume ng mga solusyon (ilang sampu-sampung mililitro o higit pa) ay kinukuha. Ang pangunahing tool sa pagtatrabaho sa pamamaraang ito ay isang analytical na balanse, na nagbibigay-daan sa pagtimbang na may katumpakan na 0.0001-0.0002 g, depende sa disenyo ng balanse (ibig sabihin, 0.1-0.2 mg).

Sa micro- at semi-micro na pamamaraan ng quantitative analysis, ang mga pagtimbang mula 1 hanggang 50 mg at mga volume ng solusyon mula sa ikasampu ng isang milliliter hanggang ilang mililitro ay ginagamit. para sa mga pamamaraang ito, ginagamit ang mga mas sensitibong balanse, tulad ng mga microbalance (katumpakan ng pagtimbang hanggang 0.001 mg), pati na rin ang mas tumpak na kagamitan para sa pagsukat ng mga volume ng mga solusyon.

Volumetric analysis, kakanyahan at katangian ng pamamaraan. Ang konsepto ng titration, titre. Pangkalahatang pamamaraan ng titration, mga pamamaraan ng pagtatakda ng titer

Titrimetric (volumetric) analysis Kakanyahan ng pagsusuri.

Nag-aalok ang pagsusuri ng titrimetric ng isang malaking kalamangan sa pagsusuri ng gravimetric sa mga tuntunin ng bilis. Sa titrimetric analysis, ang dami ng isang reagent solution na natupok para sa reaksyon ay sinusukat, ang konsentrasyon (o titer) na kung saan ay palaging eksaktong nalalaman. Ang titer ay karaniwang nauunawaan bilang ang bilang ng mga gramo o milligrams ng isang solute na nasa 1 ml ng isang solusyon. Kaya, sa pagsusuri ng titrimetric, ang dami ng pagpapasiya ng mga kemikal ay kadalasang isinasagawa sa pamamagitan ng tumpak na pagsukat ng mga volume ng mga solusyon ng dalawang sangkap na tumutugon sa isa't isa.

Sa pagsusuri, ang isang titrated reagent solution ay inilalagay sa isang panukat na sisidlan na tinatawag na burette, at ito ay unti-unting ibinubuhos sa pagsubok na solusyon hanggang sa ito ay maitatag sa isang paraan o iba pa na ang ginastos na halaga ng reagent ay katumbas ng halaga ng analyte. Ang operasyong ito ay tinatawag na titration.

Ang titratable substance ay isang substance na ang konsentrasyon ng solusyon ay dapat matukoy. Sa kasong ito, dapat malaman ang dami ng solusyon ng titratable substance.

Ang titrant ay isang solusyon ng isang reagent na ginagamit para sa titration, ang konsentrasyon nito ay kilala na may mataas na katumpakan. Ito ay madalas na tinutukoy bilang isang pamantayan (gumagana) o titrated na solusyon.

Ang solusyon ay maaaring ihanda sa maraming paraan:

  • - ayon sa eksaktong bigat ng panimulang sangkap (tanging purong chemically stable compound, ang komposisyon nito ay mahigpit na tumutugma sa formula ng kemikal, pati na rin ang madaling malinis na mga sangkap, ay maaaring magamit bilang mga panimulang sangkap);
  • - ayon sa fixanal (ayon sa isang mahigpit na tinukoy na halaga ng isang sangkap, karaniwang 0.1 mol o bahagi nito, na inilagay sa isang glass ampoule);
  • - sa pamamagitan ng tinatayang sample na may kasunod na pagpapasiya ng konsentrasyon ayon sa pangunahing pamantayan (kinakailangan na magkaroon ng pangunahing pamantayan - isang purong kemikal na sangkap ng eksaktong kilalang komposisyon na nakakatugon sa mga nauugnay na kinakailangan);
  • - sa pamamagitan ng pagtunaw ng isang dating inihanda na solusyon na may kilalang konsentrasyon.

Ang titration ay ang pangunahing paraan ng pagsusuri ng titrimetric, na binubuo sa unti-unting pagdaragdag ng isang reagent solution ng kilalang konsentrasyon mula sa isang buret (titrant) hanggang sa nasuri na solusyon hanggang sa maabot ang equivalence point. Kadalasan ay inaayos ang equivalence point. Ito ay posible dahil sa ang katunayan na ang kulay na reagent ay nagbabago ng kulay nito sa panahon ng reaksyon (sa panahon ng titration ng oxidizability). O ang mga sangkap ay idinagdag sa solusyon sa pagsubok na sumasailalim sa anumang pagbabago sa panahon ng titration at sa gayon ay nagpapahintulot sa pag-aayos ng equivalence point, ang mga sangkap na ito ay tinatawag na mga tagapagpahiwatig. Ang pangunahing katangian ng mga tagapagpahiwatig ay itinuturing na hindi ang halaga ng pagtatapos ng titration, ngunit ang pagitan ng paglipat ng kulay ng tagapagpahiwatig. Ang pagbabago ng kulay ng indicator ay nagiging kapansin-pansin sa mata ng tao hindi sa isang tiyak na halaga ng pT,

Transition interval ng acid-base indicators

Tagapagpahiwatig

paglipat, pH

anyo ng acid

Pangunahing anyo

Alizarin dilaw

lila

thymolphthalein

Walang kulay

Phenolphthalein

Walang kulay

Cresol purple

Lila

Phenol pula

Bromothymol blue

methyl pula

methyl orange

Bromophenol blue

Gayunpaman, kahit na ang mga tagapagpahiwatig ay magagamit, ang kanilang paggamit ay hindi palaging posible. Sa pangkalahatan, ang mga solusyon na may matinding kulay o maulap ay hindi dapat titrated ng mga indicator, dahil ang pagbabago ng kulay ng indicator ay nagiging mahirap na makilala.

Sa ganitong mga kaso, ang equivalence point ay minsan naaayos sa pamamagitan ng pagbabago ng ilan sa mga pisikal na katangian ng solusyon sa panahon ng titration. Ang mga pamamaraan ng pagsusuri ng electrotitrimetric ay batay sa prinsipyong ito. Halimbawa, ang conductometric method, kung saan ang equivalence point ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagsukat ng electrical conductivity ng solusyon; potentiometric na paraan batay sa pagsukat ng redox potential ng isang solusyon (potentiometric titration method).

Bilang karagdagan, kinakailangan na ang idinagdag na titrated reagent solution ay gagamitin nang eksklusibo para sa reaksyon sa analyte, i.e. sa panahon ng titration, walang mga side reaction ang dapat mangyari na nagiging imposible ang tumpak na pagkalkula ng mga resulta ng pagsusuri. Sa parehong paraan, ang kawalan ng mga sangkap sa solusyon na nakakasagabal sa kurso ng reaksyon o pumipigil sa pag-aayos ng equivalence point ay kinakailangan.

Tanging ang mga kemikal na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng titrated substance at ng titrant na nakakatugon sa mga sumusunod na kinakailangan ay maaaring gamitin bilang isang reaksyon:

  • 1) ang reaksyon ay dapat na mahigpit na stoichiometric, i.e. ang kemikal na komposisyon ng titratable substance, titrant at mga produkto ng reaksyon ay dapat na mahigpit na tinukoy at hindi nagbabago;
  • 2) ang reaksyon ay dapat magpatuloy nang mabilis, dahil ang mga pagbabago ay maaaring mangyari sa solusyon sa loob ng mahabang panahon (dahil sa mga nakikipagkumpitensyang reaksyon), ang likas at impluwensya nito sa pangunahing reaksyon ng titration ay medyo mahirap hulaan at isaalang-alang;
  • 3) ang reaksyon ay dapat magpatuloy sa dami (kung maaari ay ganap), i.e. ang equilibrium constant ng titration reaction ay dapat na mataas hangga't maaari;
  • 4) dapat mayroong isang paraan upang matukoy ang katapusan ng reaksyon. .

Sa titrimetry, ang mga sumusunod na pagpipilian sa titration ay nakikilala:

  • - direktang paraan ng titration. Ang titrant ay direktang idinagdag sa sangkap na titrated. Ang pamamaraang ito ay ginagamit kung ang lahat ng mga kinakailangan para sa reaksyon ng titration ay natutugunan;
  • - paraan ng back titration. Ang isang kilalang labis ng titrant ay idinagdag sa sangkap na titrated, ang reaksyon ay dinadala sa pagkumpleto, at pagkatapos ay ang labis ng unreacted titrant ay titrated sa isa pang titrant, i.e. ang titrant na ginamit sa unang bahagi ng eksperimento ay mismong na-convert sa titratable substance sa ikalawang bahagi ng eksperimento. Ang pamamaraang ito ay ginagamit kung ang rate ng reaksyon ay mababa, hindi posible na pumili ng isang tagapagpahiwatig, ang mga epekto ay sinusunod (halimbawa, pagkalugi ng analyte dahil sa pagkasumpungin nito), o ang reaksyon ay hindi stoichiometric; - paraan ng hindi direktang titration sa pamamagitan ng substituent. Ang isang stoichiometric na reaksyon ng titratable compound na may isa pang reagent ay isinasagawa, at ang bagong compound na nagreresulta mula sa reaksyong ito ay titrated na may angkop na titrant. Ang pamamaraan ay ginagamit kung ang reaksyon ay hindi stoichiometric o nangyayari nang mabagal.

Mga solusyon- homogenous (homogeneous) na mga sistema ng variable na komposisyon, na naglalaman ng dalawa o higit pang mga bahagi.

Ang mga solusyon sa likido ay ang pinakakaraniwan. Binubuo ang mga ito ng isang solvent (likido) at mga solute (gas, likido, solid):

Ang mga likidong solusyon ay maaaring may tubig o hindi may tubig. Mga solusyon sa tubig ay mga solusyon kung saan ang solvent ay tubig. Mga di-may tubig na solusyon- ito ay mga solusyon kung saan ang ibang mga likido (, eter, atbp.) ay mga solvent. Sa pagsasagawa, ang mga may tubig na solusyon ay kadalasang ginagamit.

Paglusaw ng mga sangkap

Dissolution ay isang komplikadong prosesong pisikal at kemikal. Ang pagkasira ng istraktura ng natunaw na sangkap at ang pamamahagi ng mga particle nito sa pagitan ng mga solvent molecule ay isang pisikal na proseso. Kasabay nito, ang mga solvent molecule ay nakikipag-ugnayan sa mga particle ng dissolved substance, i.e. proseso ng kemikal. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan na ito, nabuo ang mga solvate.

solvates- mga produkto ng variable na komposisyon, na nabuo sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng kemikal ng mga particle ng isang solute na may mga solvent na molekula.

Kung ang solvent ay tubig, kung gayon ang mga nagresultang solvates ay tinatawag hydrates. Ang proseso ng pagbuo ng mga solvates ay tinatawag paglutas. Ang proseso ng pagbuo ng hydrate ay tinatawag hydration. Ang mga hydrates ng ilang mga sangkap ay maaaring ihiwalay sa mala-kristal na anyo sa pamamagitan ng pagsingaw ng mga solusyon. Halimbawa:

Ano ang isang asul na crystalline substance at paano ito nabuo? Kapag ang tanso (II) sulfate ay natunaw sa tubig, ito ay naghihiwalay sa mga ion:

Ang mga resultang ion ay nakikipag-ugnayan sa mga molekula ng tubig:

Kapag ang solusyon ay sumingaw, ang tanso (II) sulfate crystalline hydrate ay nabuo - CuSO 4 5H 2 O.

Ang mga kristal na sangkap na naglalaman ng mga molekula ng tubig ay tinatawag crystalline hydrates. Ang tubig na kasama sa kanilang komposisyon ay tinatawag na tubig ng pagkikristal. Mga halimbawa ng crystalline hydrates:

Sa unang pagkakataon, ang ideya ng kemikal na kalikasan ng proseso ng paglusaw ay ipinahayag ni D. I. Mendeleev sa kanyang kemikal (hydrate) teorya ng mga solusyon(1887). Ang patunay ng physicochemical na katangian ng proseso ng paglusaw ay ang mga thermal effect sa panahon ng dissolution, ibig sabihin, ang paglabas o pagsipsip ng init.

Ang thermal effect ng dissolution ay katumbas ng kabuuan ng thermal effect ng pisikal at kemikal na mga proseso. Ang pisikal na proseso ay nagpapatuloy sa pagsipsip ng init, ang kemikal - kasama ang paglabas.

Kung bilang isang resulta ng hydration (solvation) mas maraming init ang inilabas kaysa ito ay nasisipsip sa panahon ng pagkasira ng istraktura ng sangkap, kung gayon ang paglusaw ay isang exothermic na proseso. Ang paglabas ng init ay sinusunod, halimbawa, kapag ang mga sangkap tulad ng, AgNO 3, ZnSO 4, atbp. ay natunaw sa tubig.

Kung mas maraming init ang kailangan upang sirain ang istraktura ng isang sangkap kaysa sa nabuo sa panahon ng hydration, kung gayon ang paglusaw ay isang endothermic na proseso. Nangyayari ito, halimbawa, kapag ang NaNO 3, KCl, K 2 SO 4, KNO 2, NH 4 Cl, atbp. ay natunaw sa tubig.

Solubility ng mga sangkap

Alam namin na ang ilang mga sangkap ay natutunaw nang maayos, ang iba ay hindi maganda. Kapag natunaw ang mga sangkap, nabuo ang mga saturated at unsaturated solution.

puspos na solusyon ay ang solusyon na naglalaman ng pinakamataas na dami ng solute sa isang naibigay na temperatura.

hindi puspos na solusyon ay isang solusyon na naglalaman ng mas kaunting solute kaysa sa saturated sa isang naibigay na temperatura.

Ang quantitative na katangian ng solubility ay salik ng solubility. Ang solubility coefficient ay nagpapakita kung ano ang maximum na masa ng isang substance na maaaring matunaw sa 1000 ml ng solvent sa isang naibigay na temperatura.

Ang solubility ay ipinahayag sa gramo bawat litro (g/l).

Sa pamamagitan ng solubility sa tubig, ang mga sangkap ay nahahati sa 3 grupo:

Talahanayan ng solubility, at sa tubig:

Ang solubility ng mga sangkap ay nakasalalay sa likas na katangian ng solvent, sa likas na katangian ng solute, temperatura, presyon (para sa mga gas). Ang solubility ng mga gas ay bumababa sa pagtaas ng temperatura, at tumataas sa pagtaas ng presyon.

Ang dependence ng solubility ng solids sa temperatura ay ipinapakita ng solubility curves. Ang solubility ng maraming solids ay tumataas sa pagtaas ng temperatura.

Maaaring gamitin ang mga solubility curves upang matukoy ang: 1) ang koepisyent ng solubility ng mga sangkap sa iba't ibang temperatura; 2) ang masa ng solute na namuo kapag ang solusyon ay pinalamig mula t 1 o C hanggang t 2 o C.

Ang proseso ng paghihiwalay ng isang sangkap sa pamamagitan ng pagsingaw o paglamig sa puspos na solusyon nito ay tinatawag rekristalisasyon. Ang recrystallization ay ginagamit upang linisin ang mga sangkap.

Solubility ay ang kakayahan ng mga sangkap na matunaw sa tubig. Ang ilang mga sangkap ay natutunaw nang mahusay sa tubig, ang ilan ay kahit na sa walang limitasyong dami. Ang iba - sa maliit na dami lamang, at iba pa - halos hindi natutunaw. Samakatuwid, ang mga sangkap ay nahahati sa natutunaw, bahagyang natutunaw at halos hindi matutunaw.

Kasama sa mga natutunaw na sangkap ang mga sangkap na natutunaw sa 100 g ng tubig sa halagang higit sa 1 g (NaCl, asukal, HCl, KNO 3). Ang mga bahagyang natutunaw na sangkap ay natutunaw sa halagang 0.01 g hanggang 1 g sa 100 g ng tubig (Ca (OH) 2, CaSO 4). Ang mga halos hindi matutunaw na sangkap ay hindi matutunaw sa 100 g ng tubig sa halagang higit sa 0.01 g (mga metal, CaCO 3 , BaSO 4).

Sa panahon ng mga reaksiyong kemikal sa mga may tubig na solusyon, maaaring mabuo ang mga hindi matutunaw na sangkap, na namuo o nasa suspensyon, na ginagawang maulap ang solusyon.

Mayroong talahanayan ng solubility sa tubig ng mga acid, base at salts, na sumasalamin kung ang tambalan ay natutunaw. Ang lahat ng mga asing-gamot ng potasa at sodium, pati na rin ang lahat ng nitrates (mga asin ng nitric acid) ay lubos na natutunaw sa tubig. Mula sa sulfates (mga asin ng sulfuric acid), ang calcium sulfate ay bahagyang natutunaw, ang barium at lead sulfate ay hindi matutunaw. Ang lead chloride ay bahagyang natutunaw, habang ang silver chloride ay hindi matutunaw.

Kung mayroong isang gitling sa mga cell ng talahanayan ng solubility, nangangahulugan ito na ang tambalan ay tumutugon sa tubig, na nagreresulta sa pagbuo ng iba pang mga sangkap, i.e. ang tambalan ay hindi umiiral sa tubig (halimbawa, aluminyo carbonate).

Ang lahat ng mga solido, kahit na ang mga lubos na natutunaw sa tubig, ay natutunaw lamang sa ilang mga dami. Ang solubility ng mga sangkap ay ipinahayag bilang isang numero na nagpapahiwatig ng pinakamalaking masa ng isang sangkap na maaaring matunaw sa 100 g ng tubig sa ilalim ng ilang mga kondisyon (karaniwang temperatura). Kaya sa 20 ° C, 36 g ng table salt (sodium chloride NaCl), higit sa 200 g ng asukal ang natunaw sa tubig.

Sa kabilang banda, walang mga hindi malulutas na sangkap. Anumang halos hindi matutunaw na sangkap, kahit na sa napakaliit na dami, ngunit natutunaw sa tubig. Halimbawa, ang chalk ay natutunaw sa 100 g ng tubig sa temperatura ng kuwarto sa halagang 0.007 g.

Karamihan sa mga sangkap ay mas natutunaw sa tubig na may pagtaas ng temperatura. Gayunpaman, ang NaCl ay halos pantay na natutunaw sa anumang temperatura, habang ang Ca(OH)2 (dayap) ay mas natutunaw sa mas mababang temperatura. Batay sa pag-asa ng solubility ng mga sangkap sa temperatura, ang mga solubility curves ay binuo.

Kung ang isang tiyak na halaga ng isang sangkap ay maaari pa ring matunaw sa isang solusyon sa isang naibigay na temperatura, kung gayon ang gayong solusyon ay tinatawag na unsaturated. Kung ang limitasyon ng solubility ay naabot, at higit pa sa mga sangkap ay hindi maaaring dissolved, pagkatapos ay sinasabi nila na ang solusyon ay puspos.

Kapag ang isang puspos na solusyon ay pinalamig, ang solubility ng sangkap ay bumababa, at, dahil dito, ito ay nagsisimula sa namuo. Kadalasan ang sangkap ay inilabas sa anyo ng mga kristal. Para sa iba't ibang mga asin, ang mga kristal ay may sariling hugis. Kaya ang mga kristal ng table salt ay kubiko sa hugis, sa potassium nitrate ay mukhang mga karayom.

Sa pang-araw-araw na buhay, ang mga tao ay bihirang makatagpo ng mga purong sangkap. Karamihan sa mga bagay ay pinaghalong mga sangkap.

Ang solusyon ay isang homogenous na halo kung saan ang mga bahagi ay pantay na pinaghalo. Mayroong ilang mga uri ayon sa laki ng butil: mga magaspang na sistema, mga solusyon sa molekular at mga sistemang koloidal, na kadalasang tinatawag na sols. Ang artikulong ito ay tumatalakay sa mga molekular (o totoo) na solusyon. Ang solubility ng mga sangkap sa tubig ay isa sa mga pangunahing kondisyon na nakakaapekto sa pagbuo ng mga compound.

Solubility ng mga sangkap: ano ito at bakit ito kinakailangan

Upang maunawaan ang paksang ito, kailangan mong malaman kung ano ang mga solusyon at solubility ng mga sangkap. Sa simpleng mga termino, ito ay ang kakayahan ng isang sangkap na pagsamahin sa isa pa at bumuo ng isang homogenous na timpla.

Mula sa isang pang-agham na pananaw, maaaring isaalang-alang ang isang mas kumplikadong kahulugan.

Ang solubility ng mga substance ay ang kanilang kakayahang bumuo ng homogenous (o heterogenous) na mga komposisyon na may isa o higit pang mga substance na may dispersed distribution ng mga bahagi. Mayroong ilang mga klase ng mga sangkap at compound:

  • natutunaw;
  • bahagyang natutunaw;
  • hindi matutunaw.

Ano ang sukatan ng solubility ng isang substance

ang isang sangkap sa isang saturated mixture ay isang sukatan ng solubility nito. Tulad ng nabanggit sa itaas, para sa lahat ng mga sangkap ito ay naiiba. Ang natutunaw ay yaong maaaring matunaw ng higit sa 10g ng kanilang mga sarili sa 100g ng tubig. Ang pangalawang kategorya ay mas mababa sa 1 g sa ilalim ng parehong mga kondisyon. Ang halos hindi matutunaw ay ang mga nasa halo kung saan mas mababa sa 0.01 g ng bahagi ang pumasa. Sa kasong ito, hindi mailipat ng substance ang mga molekula nito sa tubig.

Ano ang solubility coefficient

Ang solubility coefficient (k) ay isang indicator ng maximum na masa ng isang substance (g) na maaaring matunaw sa 100 g ng tubig o ibang substance.

Mga solvent

Ang prosesong ito ay nagsasangkot ng isang solvent at isang solute. Ang una ay naiiba sa na sa simula ito ay nasa parehong estado ng pagsasama-sama bilang ang panghuling timpla. Bilang isang tuntunin, ito ay kinuha sa mas malaking dami.

Gayunpaman, alam ng maraming tao na ang tubig ay sumasakop sa isang espesyal na lugar sa kimika. Mayroong hiwalay na mga patakaran para dito. Ang isang solusyon kung saan naroroon ang H2O ay tinatawag na isang may tubig na solusyon.

Kung pinag-uusapan ang mga ito, ang likido ay isang extractant kahit na ito ay nasa mas maliit na halaga. Ang isang halimbawa ay isang 80% na solusyon ng nitric acid sa tubig.

Ang mga proporsyon dito ay hindi pantay. Bagama't mas mababa ang proporsyon ng tubig kaysa sa mga acid, hindi tamang tawagin ang sangkap na isang 20% ​​na solusyon ng tubig sa nitric acid.

May mga mixtures na walang H2O. Dadalhin nila ang pangalang seine. Ang ganitong mga electrolyte solution ay mga ionic conductor. Naglalaman ang mga ito ng solong o pinaghalong mga extractant. Binubuo sila ng mga ion at molekula. Ginagamit ang mga ito sa mga industriya tulad ng gamot, paggawa ng mga kemikal sa bahay, kosmetiko at iba pang mga lugar.

Maaari nilang pagsamahin ang ilang ninanais na mga sangkap na may iba't ibang solubility. Ang mga bahagi ng maraming mga produkto na inilapat sa labas ay hydrophobic. Sa madaling salita, hindi sila nakikipag-ugnayan nang maayos sa tubig. Sa ganitong mga mixture, ang mga solvent ay maaaring pabagu-bago, hindi pabagu-bago, o pinagsama.

Ang mga organikong sangkap sa unang kaso ay natutunaw ng mabuti ang mga taba. Ang mga volatile ay kinabibilangan ng mga alkohol, hydrocarbon, aldehydes, at iba pa. Madalas silang kasama sa mga kemikal sa sambahayan. Ang non-volatile ay kadalasang ginagamit para sa paggawa ng mga ointment. Ito ay mga mataba na langis, likidong paraffin, gliserin at iba pa.

Ang pinagsama ay isang halo ng pabagu-bago at hindi pabagu-bago, halimbawa, ethanol na may gliserin, gliserin na may dimexide. Maaari rin silang naglalaman ng tubig.

Ang isang puspos na solusyon ay isang halo ng mga kemikal na naglalaman ng pinakamataas na konsentrasyon ng isang sangkap sa isang solvent sa isang tiyak na temperatura. Hindi na ito magpaparami pa.

Sa paghahanda ng isang solidong sangkap, ang pag-ulan ay kapansin-pansin, na nasa pabago-bagong ekwilibriyo kasama nito.

Ang konseptong ito ay nangangahulugang isang estado na nagpapatuloy sa oras dahil sa daloy nito nang sabay-sabay sa dalawang magkasalungat na direksyon (pasulong at pabalik na mga reaksyon) sa parehong bilis.

Kung ang isang sangkap ay maaari pa ring mabulok sa isang pare-parehong temperatura, kung gayon ang solusyon na ito ay hindi puspos. Sila ay matatag. Ngunit kung patuloy kang magdagdag ng isang sangkap sa kanila, pagkatapos ay matunaw ito sa tubig (o iba pang likido) hanggang sa maabot nito ang pinakamataas na konsentrasyon.

Ang isa pang uri ay oversaturated. Naglalaman ito ng mas maraming solute kaysa sa maaaring nasa pare-parehong temperatura. Dahil sa ang katunayan na sila ay nasa isang hindi matatag na ekwilibriyo, ang pagkikristal ay nangyayari kapag sila ay pisikal na naapektuhan.

Paano mo masasabi ang isang puspos na solusyon mula sa isang hindi puspos?

Ito ay sapat na madaling gawin. Kung ang sangkap ay isang solid, kung gayon ang isang precipitate ay makikita sa isang puspos na solusyon.

Sa kasong ito, ang extractant ay maaaring makapal, tulad ng, halimbawa, sa isang puspos na komposisyon, tubig kung saan idinagdag ang asukal.

Ngunit kung binago mo ang mga kondisyon, dagdagan ang temperatura, kung gayon hindi na ito maituturing na puspos, dahil sa mas mataas na temperatura ang maximum na konsentrasyon ng sangkap na ito ay magkakaiba.

Mga teorya ng pakikipag-ugnayan ng mga bahagi ng mga solusyon

Mayroong tatlong mga teorya tungkol sa interaksyon ng mga elemento sa isang pinaghalong: pisikal, kemikal at moderno. Ang mga may-akda ng una ay sina Svante August Arrhenius at Wilhelm Friedrich Ostwald.

Ipinapalagay nila na, dahil sa pagsasabog, ang mga particle ng solvent at ang solute ay pantay na ibinahagi sa buong dami ng pinaghalong, ngunit walang pakikipag-ugnayan sa pagitan nila. Ang teorya ng kemikal na iniharap ni Dmitri Ivanovich Mendeleev ay kabaligtaran nito.

Ayon dito, bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng kemikal sa pagitan nila, ang mga hindi matatag na compound ng pare-pareho o variable na komposisyon ay nabuo, na tinatawag na solvates.

Sa kasalukuyan, ginagamit ang pinag-isang teorya nina Vladimir Aleksandrovich Kistyakovsky at Ivan Alekseevich Kablukov. Pinagsasama nito ang pisikal at kemikal. Sinasabi ng modernong teorya na sa isang solusyon mayroong parehong hindi nakikipag-ugnayan na mga particle ng mga sangkap at ang mga produkto ng kanilang pakikipag-ugnayan - mga solvates, ang pagkakaroon ng kung saan pinatunayan ni Mendeleev.

Kapag ang extractant ay tubig, ang mga ito ay tinatawag na hydrates. Ang kababalaghan kung saan ang mga solvates (hydrates) ay nabuo ay tinatawag na solvation (hydration). Nakakaapekto ito sa lahat ng pisikal at kemikal na proseso at nagbabago sa mga katangian ng mga molekula sa pinaghalong.

Ang solvation ay nangyayari dahil sa ang katunayan na ang solvation shell, na binubuo ng mga molecule ng extractant na malapit na nauugnay dito, ay pumapalibot sa solute molecule.

Mga salik na nakakaapekto sa solubility ng mga sangkap

Kemikal na komposisyon ng mga sangkap. Nalalapat din sa mga reagents ang panuntunang "like attracts like". Ang mga sangkap na magkapareho sa pisikal at kemikal na mga katangian ay maaaring mas mabilis na matunaw sa isa't isa. Halimbawa, ang mga non-polar compound ay mahusay na nakikipag-ugnayan sa mga non-polar.

Ang mga sangkap na may mga polar molecule o isang ionic na istraktura ay natunaw sa mga polar, halimbawa, sa tubig. Ang mga asin, alkali at iba pang mga sangkap ay nabubulok sa loob nito, habang ang mga hindi polar ay gumagawa ng kabaligtaran. Maaaring magbigay ng isang simpleng halimbawa. Upang maghanda ng isang puspos na solusyon ng asukal sa tubig, ang isang mas malaking halaga ng sangkap ay kinakailangan kaysa sa kaso ng asin.

Ano ang ibig sabihin nito? Sa madaling salita, maaari mong palabnawin ang mas maraming asukal sa tubig kaysa sa asin.

Temperatura. Upang madagdagan ang solubility ng solids sa mga likido, kailangan mong dagdagan ang temperatura ng extractant (gumagana sa karamihan ng mga kaso). Maaaring ipakita ang isang halimbawa. Kung maglalagay ka ng isang kurot ng sodium chloride (asin) sa malamig na tubig, magtatagal ang prosesong ito.

Kung gagawin mo ang parehong sa isang mainit na daluyan, kung gayon ang paglusaw ay magiging mas mabilis. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na bilang isang resulta ng isang pagtaas sa temperatura, ang kinetic na enerhiya ay tumataas, isang makabuluhang halaga na kung saan ay madalas na ginugol sa pagkasira ng mga bono sa pagitan ng mga molekula at mga ion ng isang solid.

Gayunpaman, kapag tumaas ang temperatura sa kaso ng lithium, magnesium, aluminum at alkali salts, bumababa ang kanilang solubility.

Presyon. Ang kadahilanan na ito ay nakakaapekto lamang sa mga gas. Ang kanilang solubility ay tumataas sa pagtaas ng presyon. Pagkatapos ng lahat, ang dami ng mga gas ay nabawasan.

Pagbabago ng rate ng paglusaw

Huwag malito ang indicator na ito sa solubility. Pagkatapos ng lahat, ang iba't ibang mga kadahilanan ay nakakaimpluwensya sa pagbabago sa dalawang tagapagpahiwatig na ito.

Ang antas ng pagkapira-piraso ng solute.

Ang kadahilanan na ito ay nakakaapekto sa solubility ng solids sa mga likido. Sa buong (bukol) na estado, ang komposisyon ay natunaw nang mas mahaba kaysa sa isa na nasira sa maliliit na piraso. Kumuha tayo ng isang halimbawa.

Ang isang solidong bloke ng asin ay mas magtatagal upang matunaw sa tubig kaysa sa asin sa anyo ng buhangin.

Bilis ng paghalo. Tulad ng nalalaman, ang prosesong ito ay maaaring ma-catalyzed sa pamamagitan ng pagpapakilos. Mahalaga rin ang bilis nito, dahil mas mabilis ito, mas mabilis na matutunaw ang sangkap sa likido.

Bakit mahalagang malaman ang solubility ng solids sa tubig?

Una sa lahat, ang mga naturang scheme ay kinakailangan upang maayos na malutas ang mga equation ng kemikal. Sa talahanayan ng solubility mayroong mga singil ng lahat ng mga sangkap. Kailangang malaman ang mga ito upang maitala nang tama ang mga reagents at iguhit ang equation ng isang kemikal na reaksyon. Ang solubility sa tubig ay nagpapahiwatig kung ang asin o base ay maaaring maghiwalay.

Ang mga may tubig na compound na nagsasagawa ng kasalukuyang ay may malakas na electrolytes sa kanilang komposisyon. May isa pang uri. Ang mga hindi mahusay na nagsasagawa ng kasalukuyang ay itinuturing na mahina electrolytes. Sa unang kaso, ang mga sangkap ay mga sangkap na ganap na na-ionize sa tubig.

Samantalang ang mahinang electrolyte ay nagpapakita lamang ng tagapagpahiwatig na ito sa isang maliit na lawak.

Mga equation ng reaksyong kemikal

Mayroong ilang mga uri ng mga equation: molekular, kumpletong ionic at maikling ionic. Sa katunayan, ang huling opsyon ay isang pinaikling anyo ng molekular. Ito ang huling sagot. Ang kumpletong equation ay naglalaman ng mga reactant at produkto ng reaksyon. Ngayon ay dumating ang turn ng solubility table ng mga substance.

Una kailangan mong suriin kung ang reaksyon ay magagawa, iyon ay, kung ang isa sa mga kondisyon para sa reaksyon ay natutugunan. Mayroon lamang 3 sa kanila: ang pagbuo ng tubig, ang paglabas ng gas, pag-ulan. Kung ang unang dalawang kundisyon ay hindi natutugunan, kailangan mong suriin ang huli.

Upang gawin ito, kailangan mong tingnan ang talahanayan ng solubility at alamin kung mayroong isang hindi matutunaw na asin o base sa mga produkto ng reaksyon. Kung oo, ito ang magiging sediment. Dagdag pa, ang talahanayan ay kakailanganing isulat ang ionic equation.

Dahil ang lahat ng natutunaw na mga asing-gamot at base ay malalakas na electrolyte, sila ay mabubulok sa mga cation at anion. Dagdag pa, ang mga unbound na ion ay nababawasan, at ang equation ay nakasulat sa isang maikling anyo. Halimbawa:
  1. K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,
  2. 2K+2SO4+Ba+2Cl=BaSO4↓+2K+2Cl,
  3. Ba+SO4=BaSO4↓.

Kaya, ang talahanayan ng solubility ng mga sangkap ay isa sa mga pangunahing kondisyon para sa paglutas ng mga ionic equation.

Tinutulungan ka ng isang detalyadong talahanayan na malaman kung gaano karaming sangkap ang kailangan mong kunin upang maghanda ng masaganang timpla.

Talahanayan ng solubility

Ito ang hitsura ng karaniwang hindi kumpletong talahanayan. Mahalaga na ang temperatura ng tubig ay ipinahiwatig dito, dahil ito ay isa sa mga kadahilanan na nabanggit na natin sa itaas.

Paano gamitin ang talahanayan ng solubility ng mga sangkap?

Ang talahanayan ng solubility ng mga sangkap sa tubig ay isa sa mga pangunahing katulong ng isang botika. Ipinapakita nito kung paano nakikipag-ugnayan ang iba't ibang mga sangkap at compound sa tubig. Ang solubility ng solids sa isang likido ay isang tagapagpahiwatig kung wala ito maraming mga manipulasyon ng kemikal ay imposible.

Ang talahanayan ay napakadaling gamitin. Ang mga cation (positively charged na particle) ay nakasulat sa unang linya, anion (negatively charged particles) ay nakasulat sa pangalawang linya. Karamihan sa talahanayan ay inookupahan ng isang grid na may ilang partikular na simbolo sa bawat cell.

Ito ang mga letrang "P", "M", "H" at ang mga senyales na "-" at "?".

  • "P" - ang tambalan ay natunaw;
  • "M" - natutunaw ng kaunti;
  • "H" - hindi natutunaw;
  • "-" - walang koneksyon;
  • "?" - walang impormasyon tungkol sa pagkakaroon ng koneksyon.

May isang walang laman na cell sa talahanayang ito - ito ay tubig.

Simpleng halimbawa

Ngayon tungkol sa kung paano magtrabaho sa naturang materyal. Ipagpalagay na kailangan mong malaman kung ang isang asin ay natutunaw sa tubig - MgSo4 (magnesium sulfate). Upang gawin ito, kailangan mong hanapin ang haligi ng Mg2+ at ibaba ito sa linya ng SO42-. Sa kanilang intersection ay ang letrang P, na nangangahulugang ang tambalan ay natutunaw.

Konklusyon

Kaya, pinag-aralan namin ang isyu ng solubility ng mga sangkap sa tubig at hindi lamang. Walang alinlangan, ang kaalamang ito ay magiging kapaki-pakinabang sa karagdagang pag-aaral ng kimika. Pagkatapos ng lahat, ang solubility ng mga sangkap ay gumaganap ng isang mahalagang papel doon. Ito ay kapaki-pakinabang sa paglutas ng mga kemikal na equation at iba't ibang mga problema.

Solubility ng iba't ibang mga sangkap sa tubig

Ang kakayahan ng isang naibigay na sangkap na matunaw sa isang naibigay na solvent ay tinatawag solubility.

Sa quantitative side, ang solubility ng isang solid ay nagpapakilala sa solubility coefficient o simpleng solubility - ito ang maximum na halaga ng isang substance na maaaring matunaw sa 100 g o 1000 g ng tubig sa ilalim ng mga ibinigay na kondisyon upang makabuo ng isang puspos na solusyon.

Dahil ang karamihan sa mga solid ay sumisipsip ng enerhiya kapag natunaw sa tubig, ayon sa prinsipyo ng Le Chatelier, ang solubility ng maraming solid ay tumataas sa pagtaas ng temperatura.

Ang solubility ng mga gas sa isang likido ay nailalarawan koepisyent ng pagsipsip- ang pinakamataas na dami ng gas na maaaring matunaw sa n.o. sa isang dami ng solvent.

Kapag natutunaw ang mga gas, ang init ay inilabas, samakatuwid, sa pagtaas ng temperatura, bumababa ang kanilang solubility (halimbawa, ang solubility ng NH3 sa 0 ° C ay 1100 dm3 / 1 dm3 ng tubig, at sa 25 ° C - 700 dm3 / 1 dm3 ng tubig).

Ang pag-asa ng gas solubility sa presyon ay sumusunod sa batas ni Henry: Ang masa ng natunaw na gas sa pare-parehong temperatura ay direktang proporsyonal sa presyon.

Pagpapahayag ng dami ng komposisyon ng mga solusyon

Kasama ng temperatura at presyon, ang pangunahing parameter ng estado ng isang solusyon ay ang konsentrasyon ng dissolved substance sa loob nito.

konsentrasyon ng solusyon tinatawag na nilalaman ng isang solute sa isang tiyak na masa o sa isang tiyak na dami ng isang solusyon o solvent. Ang konsentrasyon ng isang solusyon ay maaaring ipahayag sa iba't ibang paraan. Sa pagsasagawa ng kemikal, ang mga sumusunod na paraan ng pagpapahayag ng mga konsentrasyon ay karaniwang ginagamit:

a) mass fraction ng isang solute nagpapakita ng bilang ng mga gramo (mass units) ng isang solute na nasa 100 g (mass units) ng isang solusyon (ω, %)

b) konsentrasyon ng dami ng molar, o molarity , ay nagpapakita ng bilang ng mga moles (dami) ng dissolved substance na nasa 1 dm3 ng solusyon (s o M, mol / dm3)

sa) katumbas na konsentrasyon, o normalidad , ay nagpapakita ng bilang ng mga katumbas ng isang solute na nasa 1 dm3 ng isang solusyon (ce o n, mol / dm3)

G) molar mass concentration, o molality , ay nagpapakita ng bilang ng mga moles ng isang solute na nasa 1000 g ng solvent (cm, mol / 1000 g)

e) titer Ang solusyon ay ang bilang ng mga gramo ng solute sa 1 cm3 ng solusyon (T, g / cm3)

Bilang karagdagan, ang komposisyon ng solusyon ay ipinahayag sa mga tuntunin ng walang sukat na mga kamag-anak na halaga - mga fraction.

Dami fraction - ang ratio ng dami ng solute sa dami ng solusyon; mass fraction - ang ratio ng mass ng solute sa dami ng solusyon; Ang mole fraction ay ang ratio ng dami ng natunaw na substance (bilang ng mga moles) sa kabuuang halaga ng lahat ng bahagi ng solusyon.

Ang pinakakaraniwang ginagamit na halaga ay ang mole fraction (N) - ang ratio ng dami ng dissolved substance (ν1) sa kabuuang halaga ng lahat ng bahagi ng solusyon, iyon ay, ν1 + ν2 (kung saan ang ν2 ay ang halaga ng solvent)

Nr.v.= ν1/(ν1+ ν2)= mr.v./Mr.v./(mr.v./Mr.v+mr-l./Mr-l).

Maghalo ng mga solusyon ng non-electrolytes at ang kanilang mga katangian

Sa pagbuo ng mga solusyon, ang likas na katangian ng pakikipag-ugnayan ng mga sangkap ay tinutukoy ng kanilang kemikal na kalikasan, na nagpapahirap sa pagtukoy ng mga pangkalahatang pattern. Samakatuwid, maginhawang gumamit ng ilang idealized na modelo ng solusyon, ang tinatawag na ideal na solusyon.

Ang isang solusyon na ang pagbuo ay hindi nauugnay sa isang pagbabago sa dami at thermal effect ay tinatawag perpektong solusyon.

Gayunpaman, ang karamihan sa mga solusyon ay hindi ganap na nagtataglay ng mga katangian ng ideyal at pangkalahatang mga pattern ay maaaring ilarawan gamit ang mga halimbawa ng tinatawag na dilute solution, iyon ay, mga solusyon kung saan ang nilalaman ng solute ay napakaliit kumpara sa nilalaman ng solvent at ang Ang pakikipag-ugnayan ng mga molekula ng solute sa solvent ay maaaring mapabayaan. May mga solusyon mga katangian ng oligatibo ay ang mga katangian ng mga solusyon na nakasalalay sa bilang ng mga particle ng solute. Ang mga colligative na katangian ng mga solusyon ay kinabibilangan ng:

  • osmotic pressure;
  • puspos na presyon ng singaw. batas ni Raoult;
  • pagtaas sa punto ng kumukulo;
  • nagyeyelong pagbaba ng temperatura.

Osmosis. Osmotic pressure.

Hayaang magkaroon ng isang sisidlan na hinati ng isang semi-permeable na partition (may tuldok na linya sa figure) sa dalawang bahagi na puno sa parehong antas ng O-O. Ang solvent ay inilalagay sa kaliwang bahagi, ang solusyon ay inilalagay sa kanang bahagi.

solvent na solusyon

Ang konsepto ng osmosis

Dahil sa pagkakaiba sa mga konsentrasyon ng solvent sa magkabilang panig ng partisyon, ang solvent ay kusang tumagos (alinsunod sa prinsipyo ng Le Chatelier) sa pamamagitan ng semi-permeable na partisyon sa solusyon, na nagpapalabnaw nito.

Ang puwersang nagtutulak para sa nangingibabaw na pagsasabog ng solvent sa solusyon ay ang pagkakaiba sa pagitan ng mga libreng enerhiya ng purong solvent at ng solvent sa solusyon. Kapag ang solusyon ay natunaw dahil sa kusang pagsasabog ng solvent, ang dami ng solusyon ay tumataas at ang antas ay gumagalaw mula sa posisyon O hanggang sa posisyon II.

Ang one-way diffusion ng isang tiyak na uri ng mga particle sa solusyon sa pamamagitan ng semi-permeable partition ay tinatawag osmosis.

Posibleng matukoy ang dami ng osmotic na katangian ng isang solusyon (na may paggalang sa isang purong solvent) sa pamamagitan ng pagpapakilala ng konsepto ng osmotic pressure.

Ang huli ay isang sukatan ng pagkahilig ng solvent na dumaan sa semi-permeable na partisyon sa ibinigay na solusyon.

Ito ay katumbas ng karagdagang presyon na dapat ilapat sa solusyon upang huminto ang osmosis (ang pagkilos ng presyon ay nabawasan sa isang pagtaas sa paglabas ng mga solvent na molekula mula sa solusyon).

Ang mga solusyon na may parehong osmotic pressure ay tinatawag isotonic. Sa biology, ang mga solusyon na may osmotic pressure na mas malaki kaysa sa intracellular na nilalaman ay tinatawag hypertensive, na may mas kaunti hipotonik.Ang parehong solusyon ay hypertonic para sa isang uri ng cell, isotonic para sa isa pa, at hypotonic para sa pangatlo.

Karamihan sa mga tisyu ng mga organismo ay may mga katangian ng semi-permeability. Samakatuwid, ang osmotic phenomena ay may malaking kahalagahan para sa mahahalagang aktibidad ng mga organismo ng hayop at halaman. Ang mga proseso ng panunaw, metabolismo, atbp.

ay malapit na nauugnay sa iba't ibang permeability ng mga tisyu para sa tubig at ilang mga solute. Ang mga phenomena ng osmosis ay nagpapaliwanag ng ilan sa mga isyu na may kaugnayan sa kaugnayan ng organismo sa kapaligiran.

Halimbawa, ang mga ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga isda sa tubig-tabang ay hindi mabubuhay sa tubig ng dagat, at ang mga isda sa dagat sa tubig ng ilog.

Ipinakita ni Van't Hoff na ang osmotic pressure sa isang non-electrolyte solution ay proporsyonal sa molar na konsentrasyon ng solute

Rosm= kasamaRT,

kung saan ang Rosm ay ang osmotic pressure, kPa; c ay ang konsentrasyon ng molar, mol/dm3, R ay ang gas constant na katumbas ng 8.314 J/mol∙K; Ang T ay temperatura, K.

Ang expression na ito ay katulad sa anyo sa Mendeleev-Clapeyron equation para sa mga ideal na gas, ngunit ang mga equation na ito ay naglalarawan ng iba't ibang proseso. Ang osmotic pressure ay nangyayari sa isang solusyon kapag ang isang karagdagang halaga ng solvent ay tumagos dito sa pamamagitan ng isang semi-permeable na partisyon. Ang presyur na ito ay ang puwersa na pumipigil sa karagdagang pagkakapantay-pantay ng mga konsentrasyon.

Binuo ni Van't Hoff legal na cosmic pressure Ang osmotic pressure ay katumbas ng presyur na gagawin ng isang solute kung ito, sa anyo ng isang perpektong gas, ay sumasakop sa parehong dami bilang isang solusyon sa parehong temperatura.

Saturated steam pressure. Batas ni Raul.

Isaalang-alang ang isang dilute na solusyon ng isang non-volatile (solid) substance A sa isang volatile liquid solvent B. Sa kasong ito, ang kabuuang saturation vapor pressure sa ibabaw ng solusyon ay tinutukoy ng bahagyang vapor pressure ng solvent, dahil ang vapor pressure ng maaaring mapabayaan ang solute.

Ipinakita ni Raul na ang presyon ng isang saturated vapor solvent sa isang solusyon P ay mas mababa kaysa sa isang purong solvent P ° Ang pagkakaiba P ° - P \u003d  P ay tinatawag na ganap na pagbaba ng presyon ng singaw sa solusyon. Ang halagang ito, na tinutukoy sa presyon ng singaw ng isang purong solvent, iyon ay, (P ° - P) / P ° \u003d  P / P °, ay tinatawag na kamag-anak na pagbaba sa presyon ng singaw.

Ayon sa batas ni Raoult, ang relatibong pagbaba sa saturated vapor pressure ng solvent sa solusyon ay katumbas ng mole fraction ng dissolved non-volatile substance.

(Р°-Р)/Р°= N= ν1/(ν1+ ν2)= mr.v./Mr.v./(mr.v./Mr.v+mr-la./Mr-la)= XA

kung saan ang XA ay ang mole fraction ng solute. At dahil ν1 \u003d mr.v. / Mr.v, gamit ang batas na ito, matutukoy mo ang molar mass ng solute.

Bunga ng batas ni Raoult. Ang pagbaba sa presyon ng singaw sa isang solusyon ng isang hindi pabagu-bagong sangkap, halimbawa sa tubig, ay maaaring ipaliwanag gamit ang prinsipyo ng pagbabago ng balanse ng Le Chatelier.

Sa katunayan, sa pagtaas ng konsentrasyon ng isang hindi pabagu-bagong bahagi sa isang solusyon, ang balanse sa sistema ng singaw na puspos ng tubig ay lumilipat patungo sa condensation ng isang bahagi ng singaw (ang reaksyon ng system sa pagbaba ng konsentrasyon ng tubig. kapag ang sangkap ay natunaw), na nagiging sanhi ng pagbaba sa presyon ng singaw.

Ang pagbaba ng presyon ng singaw sa isang solusyon kumpara sa isang purong solvent ay nagdudulot ng pagtaas sa kumukulo at pagbaba sa pagyeyelo ng mga solusyon kumpara sa isang purong solvent (t). Ang mga halagang ito ay proporsyonal sa molar na konsentrasyon ng solute - non-electrolyte, iyon ay:

t= K∙st= K∙t∙1000/M∙a,

kung saan ang cm ay ang molar na konsentrasyon ng solusyon; a ay ang masa ng solvent. Salik ng proporsyonalidad Upang , kapag tumaas ang kumukulo, ito ay tinatawag pare-pareho ang ebullioscopic para sa isang naibigay na solvent (E ), at upang babaan ang temperatura ng pagyeyelo - cryoscopic pare-pareho(Upang ).

Ang mga pare-parehong ito, na naiiba sa numero para sa parehong solvent, ay nagpapakilala ng pagtaas sa punto ng kumukulo at pagbaba sa pagyeyelo ng isang solusyon sa isang molar, i.e. sa pamamagitan ng pagtunaw ng 1 mol ng non-volatile non-electrolyte sa 1000 g ng solvent. Samakatuwid, ang mga ito ay madalas na tinutukoy bilang ang pagtaas ng molar sa punto ng kumukulo at ang pagbaba ng molar sa punto ng pagyeyelo ng solusyon.

Ang mga criscopic at ebullioscopic constants ay hindi nakadepende sa konsentrasyon at likas na katangian ng dissolved substance, ngunit nakasalalay lamang sa likas na katangian ng solvent at nailalarawan sa pamamagitan ng dimensyon na kg∙deg/mol.

Ang konsepto ng mga solusyon. Solubility ng mga sangkap

Mga solusyon- homogenous (homogeneous) na mga sistema ng variable na komposisyon, na naglalaman ng dalawa o higit pang mga bahagi.

Ang mga solusyon sa likido ay ang pinakakaraniwan. Binubuo ang mga ito ng isang solvent (likido) at mga solute (gas, likido, solid):

Ang mga likidong solusyon ay maaaring may tubig o hindi may tubig. Mga solusyon sa tubig ay mga solusyon kung saan ang solvent ay tubig. Mga di-may tubig na solusyon- ito ay mga solusyon kung saan ang ibang mga likido (benzene, alkohol, eter, atbp.) ay mga solvent. Sa pagsasagawa, ang mga may tubig na solusyon ay kadalasang ginagamit.

Paglusaw ng mga sangkap

Dissolution ay isang komplikadong prosesong pisikal at kemikal. Ang pagkasira ng istraktura ng natunaw na sangkap at ang pamamahagi ng mga particle nito sa pagitan ng mga solvent molecule ay isang pisikal na proseso. Kasabay nito, ang mga solvent molecule ay nakikipag-ugnayan sa mga particle ng dissolved substance, i.e. proseso ng kemikal. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan na ito, nabuo ang mga solvate.

solvates- mga produkto ng variable na komposisyon, na nabuo sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng kemikal ng mga particle ng isang solute na may mga solvent na molekula.

Kung ang solvent ay tubig, kung gayon ang mga nagresultang solvates ay tinatawag hydrates. Ang proseso ng pagbuo ng mga solvates ay tinatawag paglutas. Ang proseso ng pagbuo ng hydrate ay tinatawag hydration. Ang mga hydrates ng ilang mga sangkap ay maaaring ihiwalay sa mala-kristal na anyo sa pamamagitan ng pagsingaw ng mga solusyon. Halimbawa:

Ano ang isang asul na crystalline substance at paano ito nabuo? Kapag ang tanso (II) sulfate ay natunaw sa tubig, ito ay naghihiwalay sa mga ion:

Ang mga resultang ion ay nakikipag-ugnayan sa mga molekula ng tubig:

Kapag ang solusyon ay sumingaw, ang copper sulfate (II) crystalline hydrate - CuSO4 5H2O ay nabuo.

Ang mga kristal na sangkap na naglalaman ng mga molekula ng tubig ay tinatawag crystalline hydrates. Ang tubig na kasama sa kanilang komposisyon ay tinatawag na tubig ng pagkikristal. Mga halimbawa ng crystalline hydrates:

Sa unang pagkakataon, ang ideya ng kemikal na kalikasan ng proseso ng paglusaw ay ipinahayag ni D. I. Mendeleev sa kanyang kemikal (hydrate) teorya ng mga solusyon(1887). Ang patunay ng physicochemical na katangian ng proseso ng paglusaw ay ang mga thermal effect sa panahon ng dissolution, ibig sabihin, ang paglabas o pagsipsip ng init.

Ang thermal effect ng dissolution ay katumbas ng kabuuan ng thermal effect ng pisikal at kemikal na mga proseso. Ang pisikal na proseso ay nagpapatuloy sa pagsipsip ng init, ang kemikal - kasama ang paglabas.

Kung bilang isang resulta ng hydration (solvation) mas maraming init ang inilabas kaysa ito ay nasisipsip sa panahon ng pagkasira ng istraktura ng sangkap, kung gayon ang paglusaw ay isang exothermic na proseso. Ang pagpapalabas ng init ay sinusunod, halimbawa, kapag ang mga sangkap tulad ng NaOH, AgNO3, H2SO4, ZnSO4, atbp., ay natunaw sa tubig.

Kung mas maraming init ang kailangan upang sirain ang istraktura ng isang sangkap kaysa sa nabuo sa panahon ng hydration, kung gayon ang paglusaw ay isang endothermic na proseso. Nangyayari ito, halimbawa, kapag ang NaNO3, KCl, K2SO4, KNO2, NH4Cl, atbp. ay natunaw sa tubig.

Solubility ng mga sangkap

Alam namin na ang ilang mga sangkap ay natutunaw nang maayos, ang iba ay hindi maganda. Kapag natunaw ang mga sangkap, nabuo ang mga saturated at unsaturated solution.

puspos na solusyon ay ang solusyon na naglalaman ng pinakamataas na dami ng solute sa isang naibigay na temperatura.

hindi puspos na solusyon ay isang solusyon na naglalaman ng mas kaunting solute kaysa sa saturated sa isang naibigay na temperatura.

Ang quantitative na katangian ng solubility ay salik ng solubility. Ang solubility coefficient ay nagpapakita kung ano ang maximum na masa ng isang substance na maaaring matunaw sa 1000 ml ng solvent sa isang naibigay na temperatura.

Ang solubility ay ipinahayag sa gramo bawat litro (g/l).

Sa pamamagitan ng solubility sa tubig, ang mga sangkap ay nahahati sa 3 grupo:

Talaan ng solubility ng mga asin, acid at base sa tubig:

Ang solubility ng mga sangkap ay nakasalalay sa likas na katangian ng solvent, sa likas na katangian ng solute, temperatura, presyon (para sa mga gas). Ang solubility ng mga gas ay bumababa sa pagtaas ng temperatura, at tumataas sa pagtaas ng presyon.

Ang dependence ng solubility ng solids sa temperatura ay ipinapakita ng solubility curves. Ang solubility ng maraming solids ay tumataas sa pagtaas ng temperatura.

Maaaring gamitin ang mga solubility curves upang matukoy ang: 1) ang koepisyent ng solubility ng mga sangkap sa iba't ibang temperatura; 2) ang masa ng solute na namuo kapag ang solusyon ay pinalamig mula t1oC hanggang t2oC.

Ang proseso ng paghihiwalay ng isang sangkap sa pamamagitan ng pagsingaw o paglamig sa puspos na solusyon nito ay tinatawag rekristalisasyon. Ang recrystallization ay ginagamit upang linisin ang mga sangkap.

MGA KAUGNAY NA ARTIKULO