Kundalik hayotda odamlar kamdan-kam hollarda sof moddalarga duch kelishadi. Aksariyat narsalar moddalar aralashmasidir.
Eritma - bu komponentlar bir tekisda aralashtirilgan bir hil aralashma. Zarrachalar hajmiga ko'ra bir nechta turlari mavjud: qo'pol tizimlar, molekulyar eritmalar va kolloid tizimlar, ular ko'pincha zollar deb ataladi. Ushbu maqola molekulyar (yoki haqiqiy) eritmalar bilan bog'liq. Moddalarning suvda eruvchanligi birikmalar hosil bo'lishiga ta'sir qiluvchi asosiy shartlardan biridir.
Moddalarning eruvchanligi: bu nima va u nima uchun kerak
Bu mavzuni tushunish uchun moddalarning eritmalari va eruvchanligi nima ekanligini bilishingiz kerak. Oddiy qilib aytganda, bu moddaning boshqasi bilan birlashishi va bir hil aralashmani hosil qilish qobiliyatidir. Ilmiy nuqtai nazardan, yanada murakkab ta'rifni ko'rib chiqish mumkin. Moddalarning eruvchanligi - bu tarkibiy qismlarning dispers taqsimlanishi bilan bir yoki bir nechta moddalar bilan bir hil (yoki heterojen) kompozitsiyalar hosil qilish qobiliyati. Moddalar va birikmalarning bir necha sinflari mavjud:
- bir zumda;
- yomon eriydi;
- erimaydi.
Moddaning eruvchanligi oʻlchovi nimani bildiradi
Toʻyingan aralashmadagi moddaning eruvchanligi oʻlchovidir. Yuqorida aytib o'tilganidek, barcha moddalar uchun u boshqacha. 100 g suvda 10 g dan ko'prog'ini suyultiradiganlar eriydi. Ikkinchi toifa bir xil sharoitlarda 1 g dan kam. Amalda erimaydiganlar aralashmasida 0,01 g dan kam komponent o'tadiganlardir. Bunday holda, modda o'z molekulalarini suvga o'tkaza olmaydi.
Eruvchanlik koeffitsienti nima
Eruvchanlik koeffitsienti (k) 100 g suv yoki boshqa moddada suyultirilishi mumkin boʻlgan moddaning maksimal massasi (g) koʻrsatkichidir.
Erituvchilar
Bu jarayon erituvchi va erigan moddani oʻz ichiga oladi. Birinchisi, dastlab oxirgi aralashma bilan bir xil yig'ilish holatida bo'lishi bilan farq qiladi. Qoida tariqasida, u ko'proq miqdorda olinadi.
Ammo kimyoda suv alohida oʻrin egallashini koʻpchilik biladi. Buning uchun alohida qoidalar mavjud. H2O bo’lgan eritma suvli eritma deyiladi. Ular haqida gapirganda, suyuqlik kamroq miqdorda bo'lsa ham, ekstraktor hisoblanadi. Masalan, nitrat kislotaning suvdagi 80% li eritmasi. Bu yerdagi nisbatlar teng emas. Suvning nisbati kislotadan kichik boʻlsa ham, moddani 20% li suvning nitrat kislotadagi eritmasi deb atash notoʻgʻri.
H2O yetishmaydigan aralashmalar mavjud. Ular nomini oladilarsuvsiz. Bunday elektrolitlar eritmalari ionli o'tkazgichlardir. Ularda bitta yoki ekstraktor aralashmasi mavjud. Ular ionlar va molekulalardan iborat. Ular tibbiyot, maishiy kimyo ishlab chiqarish, kosmetika va boshqa sohalarda qo'llaniladi. Ular turli xil eruvchanlikka ega bo'lgan bir nechta kerakli moddalarni birlashtirishi mumkin. Tashqi tomondan qo'llaniladigan ko'plab mahsulotlarning tarkibiy qismlari hidrofobikdir. Boshqacha qilib aytganda, ular suv bilan yaxshi ta'sir qilmaydi. Bunday aralashmalarda erituvchilar uchuvchan, uchuvchan bo'lmagan yoki birlashtirilgan bo'lishi mumkin. Organik moddalar birinchi holatda yog'larni yaxshi eritadi. Uchuvchi moddalarga spirtlar, uglevodorodlar, aldegidlar va boshqalar kiradi. Ular ko'pincha uy kimyoviy moddalariga kiradi. Ko'pincha uchuvchan bo'lmaganlar malham ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bu yog'li yog'lar, suyuq kerosin, glitserin va boshqalar. Kombinatsiyalangan uchuvchi va uchuvchan bo'lmagan, masalan, glitserin bilan etanol, dimeksid bilan glitserin aralashmasi. Ularda suv ham boʻlishi mumkin.
Toʻyinganlik darajasi boʻyicha yechim turlari
Toʻyingan eritma maʼlum haroratda erituvchida bitta moddaning maksimal konsentratsiyasini oʻz ichiga olgan kimyoviy moddalar aralashmasidir. U bundan keyin ko'paymaydi. Qattiq moddani tayyorlashda yog'ingarchilik sezilarli bo'lib, u bilan dinamik muvozanatda bo'ladi. Bu kontseptsiya bir vaqtning o'zida ikkita qarama-qarshi yo'nalishda (oldinga va teskari reaktsiyalar) bir xil tezlikda oqimi tufayli vaqt o'tishi bilan davom etadigan holatni anglatadi.
Agar moddadoimiy haroratda hali ham parchalanishi mumkin, keyin bu eritma to'yinmagan. Ular barqaror. Ammo agar siz ularga modda qo'shishda davom etsangiz, u maksimal konsentratsiyaga yetguncha suvda (yoki boshqa suyuqlikda) suyultiriladi.
Yana bir ko'rinish - haddan tashqari to'yingan. U doimiy haroratda bo'lishi mumkin bo'lgandan ko'ra ko'proq erigan moddani o'z ichiga oladi. Ular beqaror muvozanatda bo'lganligi sababli ularga jismoniy ta'sir qilish kristallanishni keltirib chiqaradi.
Toʻyingan eritmani toʻyinmagandan qanday ajratish mumkin?
Buni qilish juda oson. Agar modda qattiq bo'lsa, u holda to'yingan eritmada cho'kma ko'rinishi mumkin. Bunday holda, ekstraktor qalinlashishi mumkin, masalan, to'yingan tarkibda, shakar qo'shilgan suv.
Ammo agar siz shartlarni o'zgartirsangiz, haroratni oshirsangiz, u endi hisobga olinmaydi. to'yingan, chunki yuqori haroratda bu moddaning maksimal konsentratsiyasi boshqa bo'ladi.
Eritmalar komponentlarining oʻzaro taʼsiri nazariyalari
Aralashmadagi elementlarning oʻzaro taʼsiriga oid uchta nazariya mavjud: fizik, kimyoviy va zamonaviy. Birinchisining mualliflari Svante Avgust Arrhenius va Vilgelm Fridrix Ostvalddir. Ular diffuziya tufayli erituvchi va erigan moddaning zarralari aralashmaning butun hajmi bo'ylab bir tekis taqsimlangan, ammo ular o'rtasida o'zaro ta'sir bo'lmagan deb taxmin qilishdi. Dmitriy Ivanovich Mendeleev tomonidan ilgari surilgan kimyoviy nazariya unga qarama-qarshidir. Unga ko'ra, ular orasidagi kimyoviy o'zaro ta'sir natijasida beqarordoimiy yoki oʻzgaruvchan tarkibli birikmalar, ular solvatlar deb ataladi.
Hozirgi vaqtda Vladimir Aleksandrovich Kistyakovskiy va Ivan Alekseevich Kablukovning yagona nazariyasidan foydalanilmoqda. U fizik va kimyoviy moddalarni birlashtiradi. Zamonaviy nazariya eritmada moddalarning o'zaro ta'sir qilmaydigan zarralari ham, ularning o'zaro ta'sir qilish mahsulotlari - solvatlar mavjudligini Mendeleyev isbotlagan. Ekstragent suv bo'lsa, ular gidratlar deb ataladi. Solvatlar (gidratlar) hosil bo'ladigan hodisa solvatlanish (gidratlanish) deb ataladi. U barcha fizik va kimyoviy jarayonlarga ta'sir qiladi va aralashmadagi molekulalarning xususiyatlarini o'zgartiradi. Solvatsiya u bilan chambarchas bog'langan ekstragant molekulalaridan tashkil topgan solvatatsiya qobig'i erigan modda molekulasini o'rab turganligi sababli yuzaga keladi.
Moddalarning eruvchanligiga ta'sir qiluvchi omillar
Maddalarning kimyoviy tarkibi. "Like o'ziga tortadi" qoidasi reaktivlarga ham tegishli. Fizikaviy va kimyoviy xossalari oʻxshash boʻlgan moddalar oʻzaro tezroq erishi mumkin. Misol uchun, qutbsiz birikmalar qutbsizlar bilan yaxshi o'zaro ta'sir qiladi. Qutbli molekulalar yoki ion tuzilishga ega moddalar qutbli moddalarda, masalan, suvda suyultiriladi. Unda tuzlar, ishqorlar va boshqa komponentlar parchalanadi, qutbsizlar esa aksincha. Oddiy misol keltirish mumkin. Suvda shakarning to'yingan eritmasini tayyorlash uchun tuzga qaraganda ko'proq miqdorda modda talab qilinadi. Bu nima degani? Oddiy qilib aytganda, siz ko'proq nasl berishingiz mumkintuzdan ko'ra suvda shakar.
Harorat. Suyuqlikdagi qattiq moddalarning eruvchanligini oshirish uchun ekstraktorning haroratini oshirish kerak (ko'p hollarda ishlaydi). Misol ko'rsatish mumkin. Agar siz sovuq suvga bir chimdim natriy xlorid (tuz) solsangiz, bu jarayon uzoq davom etadi. Agar siz issiq vosita bilan xuddi shunday qilsangiz, eritma juda tez bo'ladi. Bu haroratning oshishi natijasida kinetik energiya oshishi bilan izohlanadi, uning katta qismi ko'pincha molekulalar va qattiq jismning ionlari o'rtasidagi aloqalarni yo'q qilishga sarflanadi. Biroq, litiy, magniy, alyuminiy va gidroksidi tuzlari holatida harorat ko'tarilganda, ularning eruvchanligi pasayadi.
Bosim. Bu omil faqat gazlarga ta'sir qiladi. Ularning eruvchanligi bosim ortishi bilan ortadi. Axir gazlar hajmi kamayadi.
Erilish tezligini oʻzgartirish
Ushbu indikatorni eruvchanlik bilan aralashtirib yubormang. Axir bu ikki ko'rsatkichning o'zgarishiga turli omillar ta'sir qiladi.
Erigan moddaning parchalanish darajasi. Bu omil qattiq moddalarning suyuqlikdagi eruvchanligiga ta'sir qiladi. Butun (topak) holatda kompozitsiya kichik bo'laklarga bo'linganidan ko'ra ko'proq suyultiriladi. Keling, bir misol keltiraylik. Qattiq tuz blokining suvda erishi uchun qum shaklidagi tuzga qaraganda ancha uzoqroq vaqt ketadi.
Aralash tezligi. Ma'lumki, bu jarayonni aralashtirish orqali katalizlash mumkin. Uning tezligi ham muhim, chunki u qanchalik katta bo'lsa, u tezroq eriydi.suyuqlikdagi modda.
Nima uchun qattiq moddalarning suvda eruvchanligini bilishimiz kerak?
Birinchidan, bunday sxemalar kimyoviy tenglamalarni to’g’ri yechish uchun kerak. Eruvchanlik jadvalida barcha moddalarning zaryadlari mavjud. Reagentlarni to'g'ri qayd etish va kimyoviy reaksiya tenglamasini tuzish uchun ularni bilish kerak. Suvdagi eruvchanligi tuz yoki asosning ajralishi mumkinligini ko'rsatadi. Oqim o'tkazuvchi suvli birikmalar tarkibida kuchli elektrolitlar mavjud. Yana bir turi bor. Oqimni yomon o'tkazadiganlar zaif elektrolitlar hisoblanadi. Birinchi holda, komponentlar suvda to'liq ionlangan moddalardir. Kuchsiz elektrolitlar esa bu ko'rsatkichni faqat kichik darajada ko'rsatadi.
Kimyoviy reaksiya tenglamalari
Tenglamalarning bir nechta turlari mavjud: molekulyar, toʻliq ionli va qisqa ionli. Aslida, oxirgi variant - molekulyarning qisqartirilgan shakli. Bu oxirgi javob. To'liq tenglama reaktivlar va reaktsiya mahsulotlarini o'z ichiga oladi. Endi moddalarning eruvchanlik jadvalining navbati keladi. Avval reaksiyani amalga oshirish mumkinmi yoki yo'qligini, ya'ni reaktsiya shartlaridan biri bajarilganligini tekshirishingiz kerak. Ulardan faqat 3 tasi bor: suvning paydo bo'lishi, gazning chiqishi, yog'ingarchilik. Agar dastlabki ikkita shart bajarilmasa, oxirgisini tekshirishingiz kerak. Buning uchun siz eruvchanlik jadvaliga qarashingiz va reaksiya mahsulotlarida erimaydigan tuz yoki asos mavjudligini aniqlashingiz kerak. Agar shunday bo'lsa, unda bu cho'kindi bo'ladi. Keyinchalik, ion tenglamasini yozish uchun jadval talab qilinadi. Barcha eruvchan tuzlar va asoslar kuchli elektrolitlar bo'lgani uchun,keyin ular kationlar va anionlarga parchalanadi. Keyinchalik, bog'lanmagan ionlar kamayadi va tenglama qisqa shaklda yoziladi. Misol:
- K2SO4+BaCl2=BaSO4 ↓+2HCl,
- 2K+2SO4+Ba+2Cl=BaSO4↓+2K+2Cl,
- Ba+SO4=BaSO4↓.
Demak, moddalarning eruvchanlik jadvali ionli tenglamalarni yechishning asosiy shartlaridan biridir.
Batafsil jadval boy aralashmani tayyorlash uchun qancha komponent olish kerakligini aniqlashga yordam beradi.
Eruvchanlik jadvali
Bu odatiy toʻliq boʻlmagan jadval. Bu erda suv harorati ko'rsatilishi muhim, chunki bu biz yuqorida muhokama qilgan omillardan biridir.
Eruvchanlik jadvalidan qanday foydalanish kerak?
Moddalarning suvda eruvchanlik jadvali kimyogarning asosiy yordamchilaridan biridir. Bu turli moddalar va birikmalarning suv bilan o'zaro ta'sirini ko'rsatadi. Qattiq moddalarning suyuqlikdagi eruvchanligi ko'rsatkich bo'lib, ularsiz ko'plab kimyoviy manipulyatsiyalar mumkin emas.
Jadvaldan foydalanish juda oson. Birinchi qatorga kationlar (musbat zaryadlangan zarralar), ikkinchi qatorga anionlar (manfiy zaryadlangan zarralar) yoziladi. Jadvalning ko'p qismini har bir katakchada ma'lum belgilarga ega bo'lgan panjara egallaydi. Bular "P", "M", "H" harflari va "-" va "?" belgilaridir.
- "P" - birikma eriydi;
- "M" - ozgina eriydi;
- "H" - erimaydi;
- "-" - aloqa yo'q;
- "?" - ulanish mavjudligi haqida hech qanday ma'lumot yo'q.
Bu jadvalda bitta boʻsh katak bor - bu suv.
Oddiy misol
Endi bunday material bilan qanday ishlash haqida. Aytaylik, siz tuzning suvda eruvchanligini bilishingiz kerak - MgSo4 (magniy sulfat). Buni amalga oshirish uchun siz Mg2+ ustunini topishingiz va SO42- qatoriga o'tishingiz kerak.. Ularning kesishmasida P harfi bor, bu birikma eruvchanligini bildiradi.
Xulosa
Shunday qilib, biz nafaqat suvda moddalarning eruvchanligi masalasini o'rganib chiqdik. Shubhasiz, bu bilimlar kimyoni keyingi o'rganishda foydali bo'ladi. Axir u erda moddalarning eruvchanligi muhim rol o'ynaydi. Bu kimyoviy tenglamalar va turli masalalarni yechishda foydali bo‘ladi.
