Διαλυμένη εναντίον Διαλύτη
Εισαγωγή
Η προσθήκη μιας διαλυμένης ουσίας σε έναν διαλύτη έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός διαλύματος των δύο ουσιών.
Η διαλυμένη ουσία μπορεί να υπάρχει και στις τρεις καταστάσεις της ύλης, συμπεριλαμβανομένων των στερεών, υγρών και αέριων καταστάσεων.
Ορίζεται ως ένα ομοιογενές μείγμα όταν η διαλυμένη ουσία διαλύεται πλήρως σε άλλη ουσία και κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το διάλυμα.
Ορισμός της Διαλυμένης ουσίας
1.Σε ένα ετερογενές μείγμα, η διαλυμένη ουσία δεν κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το διάλυμα και η συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας ποικίλλει από τη μια περιοχή του διαλύματος στην άλλη.
2. Η συγκέντρωση μιας διαλυμένης ουσίας σε ένα διάλυμα χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ποσότητας της διαλυμένης ουσίας που υπάρχει. Καθορίζεται από την αναλογία της ποσότητας της διαλυμένης ουσίας που υπάρχει σε ένα διάλυμα διαιρεμένη με τον συνολικό όγκο του διαλύματος που προσδιορίζεται η συγκέντρωση μιας διαλυμένης ουσίας.
3. Η διαλυτότητα ορίζεται ως η ικανότητα των σωματιδίων διαλυμένης ουσίας να διαλύονται σε έναν διαλύτη όταν υπάρχει ο διαλύτης. Η διαλυτότητα μιας διαλυμένης ουσίας προσδιορίζεται από έναν αριθμό διαφορετικών παραμέτρων, ως εξής.
4.Η διαλυτότητα μιας διαλυμένης ουσίας σε ένα στερεό ή ένα αέριο είναι ευθέως ανάλογη με τη θερμοκρασία της διαλυμένης ουσίας. Η πίεση, από την άλλη πλευρά, έχει μόνο επίδραση στη διαλυτότητα των αερίων.
5. Επιπλέον, η ικανότητα των στερεών σωματιδίων να διαλύονται σε έναν διαλύτη εξαρτάται από τη χημική δομή των ίδιων των σωματιδίων. Μια πολική διαλυμένη ουσία διαλύεται σε έναν πολικό διαλύτη, και το αντίστροφο ισχύει επίσης.
6. Όταν πρόκειται για τη διαλυμένη ουσία, το μοριακό μέγεθος της διαλυμένης ουσίας είναι επίσης σημαντικό, καθώς ο διαλύτης διασπά τα σωματίδια της διαλυμένης ουσίας και τα κατανέμει σε όλο το διάλυμα.
7. Οι περισσότεροι τύποι διαλυμάτων έχουν συγκέντρωση ή όγκο διαλυμένης ουσίας μικρότερη από τη συγκέντρωση ή τον όγκο του διαλύτη του διαλύματος.
8.Τα σωματίδια διαλυμένης ουσίας έχουν μεγαλύτερο σημείο βρασμού από τους διαλύτες, κάτι που είναι καλό.
Οι διαλυμένες ουσίες περιλαμβάνουν πράγματα όπως το αλάτι στο αλμυρό νερό, τα πρωτόνια στο κυτταρόπλασμα, τη ζάχαρη στο τσάι και άλλα πράγματα.
Ορισμός του διαλύτη
Κατά την παραγωγή ενός διαλύματος, ένας διαλύτης είναι ένα υλικό που διαλύει τα σωματίδια διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα.
1. Η πλειοψηφία των διαλυτών υπάρχει σε υγρή κατάσταση, ωστόσο ορισμένοι διαλύτες μπορεί να υπάρχουν και σε αέρια ή στερεά κατάσταση.
2. Ο διαλύτης διασπά το μεγαλύτερο σωματίδιο της διαλυμένης ουσίας σε μικρότερα σωματίδια, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να διαδοθούν σε όλο το διάλυμα με τη δράση του διαλύτη πάνω τους.
3. Ο διαλύτης δρα ως μέσο για το διάλυμα, αντιπροσωπεύοντας το μεγαλύτερο μέρος του συνολικού όγκου του διαλύματος.
4.Μια μεταβλητή που επηρεάζει το πόση διαλυμένη ουσία μπορεί να διαδοθεί σε μια δεδομένη ποσότητα διαλύτη είναι η θερμοκρασία του μέσου.
5. Γενικά, ένα διάλυμα είναι ένα ομοιογενές μείγμα στο οποίο τα σωματίδια της διαλυμένης ουσίας είναι ομοιόμορφα διασκορπισμένα σε όλο τον διαλύτη. Η συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα είναι η ίδια για κάθε όγκο διαλύτη που υπάρχει στο διάλυμα.
Παραδείγματα διαλυμάτων
Αλάτι θαλασσινού νερού
Το θαλασσινό νερό περιέχει και αλάτι και νερό ως διαλυμένες ουσίες.
Το αρνητικά φορτισμένο ιόν χλωρίου έλκεται από το ελαφρώς θετικά φορτισμένο άτομο υδρογόνου του νερού, σχηματίζοντας NaCl. Τα άτομα νατρίου και οξυγόνου έχουν παρόμοια έλξη.
Προσελκύει μόρια νερού, διασπώντας το χλωριούχο νάτριο σε μικρότερα σωματίδια.
Το μέγεθος των σωματιδίων της διαλυμένης ουσίας επηρεάζει το εύρος διαλυτότητας και τη χρονική περίοδο.
Ως αποτέλεσμα, τα χονδροειδή άλατα διαλύουν λιγότερα από τα λεπτότερα άλατα με μεγαλύτερη επιφάνεια.
Το διάλυμα θα είναι διαυγές μόλις διαλυθεί όλο το αλάτι.
Κυτταρικό πρωτόνιο
Για να διατηρείται ισορροπημένο το pH ενός διαλύματος, το κυτταρόπλασμα ενός κυττάρου περιέχει πρωτόνια (H+).
Για τη μεταφορά μορίων μέσω των μεμβρανών, αυτά τα πρωτόνια έλκονται από άτομα οξυγόνου στα μόρια του νερού.
Οι μεμβράνες επιτρέπουν στο νερό να περάσει αλλά όχι στα πρωτόνια. Έτσι, τα μόρια του νερού μπορούν να διασχίσουν τη μεμβράνη ελεύθερα.
Μια κινητήρια δύναμη πρωτονίων σχηματίζεται από την έλξη μορίων νερού και πρωτονίων.
Η κινητήρια δύναμη του πρωτονίου μπορεί στη συνέχεια να μετακινήσει χημικές ουσίες κατά μήκος της μεμβράνης.
Παραδείγματα διαλυτών
Νερό
Το νερό είναι ένας γενικός διαλύτης επειδή διαλύει πολλά σωματίδια διαλυμένης ουσίας.
Το νερό είναι το θεμέλιο πολλών βιολογικών διαλυμάτων που μεταφέρουν βασικά σωματίδια.
Το νερό είναι ένας πολικός διαλύτης με μερικό αρνητικό φορτίο στο οξυγόνο και μερικό θετικό φορτίο στο υδρογόνο.
Η πολικότητα του νερού το καθιστά συμβατό με πολλά μόρια διαλυμένης ουσίας.
Λάδι
Το λάδι είναι ένας διαλύτης στο μαγείρεμα, εμποδίζοντας τις πολικές και μη πολικές διαλυμένες ουσίες να κολλήσουν στο τηγάνι.
Το καυτό λάδι παράγει ένα διάλυμα μαγειρέματος για άλλα είδη.
Το λάδι περιέχει μια διαλυμένη ουσία που μπορεί να προστεθεί στο φαγητό.
Το λάδι είναι ένα παράδειγμα μη πολικού διαλύτη που επιτρέπει σε μη πολικά μόρια διαλυμένης ουσίας να διασπαρούν σε όλο το διάλυμα.
Σε αντίθεση με άλλους πετρελαϊκούς διαλύτες, το φυτικό έλαιο είναι μια μη πτητική οργανική ένωση (VOC) με ισχυρή διαλυτική ισχύ, χαμηλή τοξικότητα και χαμηλή περιβαλλοντική επίδραση.
Συμπέρασμα
Ο διαλύτης και η διαλυμένη ουσία σε ένα διάλυμα συνυπάρχουν σε μία μόνο φάση, δημιουργώντας σύμπλοκα διαλυμένης ουσίας-διαλύτη, γνωστά και ως επιδιαλυτωμένα άλατα, τα οποία είναι σταθερά παρουσία νερού. Η ανάπτυξη ενός διαλύματος συμβαίνει όταν πολλά σωματίδια διαλύτη περιβάλλουν ένα μόνο σωματίδιο διαλυμένης ουσίας, με αποτέλεσμα η μεταφορά θερμικής ενέργειας από τον διαλύτη στη διαλυμένη ουσία και ο σχηματισμός μιας πιο θερμοδυναμικά σταθερής κατάστασης. Εάν κάποια διαλυμένη ουσία πρόκειται να διαλυθεί σε έναν διαλύτη, η πολικότητα του σωματιδίου του διαλύτη είναι κρίσιμη για να κατανοήσουμε πόση διαλυμένη ουσία θα διαλυθεί.
Το νερό είναι μια πολική χημική ουσία που θεωρείται επίσης ως ένας γενικός διαλύτης, καθώς είναι ικανό να διαλύσει μεγάλο αριθμό σωματιδίων διαλυμένης ουσίας σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Ποιες είναι οι αντιδράσεις του θειικού οξέος;
Η αντίδραση του θειικού οξέος με τις ενώσεις είναι εξαιρετικά εξώθερμη. Διαβάστε τις τέσσερις σημαντικές αντιδράσεις του θειικού οξέος παρακάτω-
- Η Αντίδραση θειικού οξέος με το νερό
- Αντίδραση θειικού οξέος με ζάχαρη
- Η αντίδραση του θειικού οξέος με τον ψευδάργυρο
- Αντίδραση θειικού οξέος με βάριο
Η αντίδραση θειικού οξέος και νερού (H2 Ο)
Η αντίδραση του θειικού οξέος με το νερό οδηγεί σε μια εξώθερμη διαδικασία. Καθώς η χημική ένωση, δηλαδή το τριοξείδιο του θείου σχηματίζει μια αντίδραση με το νερό (H2O), μια σημαντική ποσότητα θερμότητας απελευθερώνεται από την έκθεσή της και έτσι ακόμη και μερικές φορές βράζει. Ενώ κάνετε το χημικό πείραμα, ο μόνος τρόπος για να διασφαλίσετε μια ασφαλή διαδικασία είναι να προσθέσετε θειικό οξύ στο νερό αντί για οποιαδήποτε άλλη μέθοδο ή τεχνική.
Η αφυδατική θειική ουσία ωθεί το νερό από διάφορες ενώσεις στην αντίδραση και στη συνέχεια χρησιμοποιεί το διάλυμα ως παράγοντα ξήρανσης. Αν και, το σημείο βρασμού αυτής της χημικής αντίδρασης βασίζεται στο επίπεδο συγκέντρωσης, το οποίο εκτείνεται ακόμη και στο 98% γενικά.
Μερικές φορές, ο βρασμός πέφτει λόγω της υψηλότερης συγκέντρωσης τριοξειδίου του θείου στο ελαιόλαδο (διάλυμα SO3).
Η αντίδραση του θειικού οξέος με τη ζάχαρη
Η αντίδραση θειικού οξέος και σακχάρου χημική σχέση θείου και νερού αποδεικνύεται με την προσθήκη ενώσεων σακχάρου, δηλαδή υδατανθράκων, στο κλασικό πείραμα. Η αντίδραση των θειικών οξέων τείνει να αποσπά το νερό από την ουσία και έτσι καταστρέφει τα μόρια στη διαδικασία. Ωστόσο, ακολουθήστε αυτά τα βήματα προσεκτικά-
Βήμα 1: Βάλτε τη ζάχαρη σε ένα μπολ, προσθέστε σταγόνες νερού και ανακατέψτε την.
Βήμα 2:Προσθέστε θειικό οξύ στο μείγμα.
Μετά από μερικά λεπτά, θα δείτε μια ισχυρή αντίδραση που θα έχει ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση άνθρακα από αέρια, διοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του θείου ταυτόχρονα. Τώρα, η χημική αντίδραση του θειικού οξέος με τη ζάχαρη βρίσκεται σε άνθηση και μπορείτε να σημειώσετε αυτό το πείραμα για το μέλλον.
Αντίδραση θειικού οξέος με ψευδάργυρο
Η χημική αντίδραση θειικού οξέος και ψευδάργυρου είναι διαδεδομένη μεταξύ όλων των άλλων πειραμάτων. Συχνά, η αντίδραση προσαρμόζεται ευρέως στα εργαστήρια για την επίτευξη αερίου υδρογόνου σε μια διαδικασία. Προσθέτοντας σε αυτό, όταν οι κόκκοι ψευδάργυρου προσθέτουν αραιωμένο θειικό οξύ, διαλύει πλήρως τη μεταλλική ουσία με απελευθέρωση αερίου υδρογόνου κατά τη διαδικασία. Ο τύπος που προκύπτει από την αντίδραση είναι
Zn + H2 SO4 → ZnSO4 + H2
Μετά από αυτό, το αραιωμένο θειικό οξύ σχηματίζει μια αντίδραση με μέταλλο που αντιδρά στη δραστηριότητα των αερίων υδρογόνου. Τότε ο τύπος είναι –
М + H₂ SO4 (αραιωμένο) → αλάτι + H2 ↑
Αντίδραση θειικού οξέος με χλωριούχο βάριο
Το βάριο είναι ένα άλας που αποτελείται από ανιόν χλωρίου και κατιόν βαρίου. Ως εκ τούτου, η αντίδραση μεταξύ θειικού οξέος και άλατος σχηματίζει ιόντα βαρίου. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, εμφανίζεται ένα ανιόν στη διαδικασία, το οποίο οδηγεί στον σχηματισμό της νέας ένωσης. Το θειικό οξύ δρα ως οξύ Lewis, το οποίο σχηματίζει ένα λευκό χρώμα στο πείραμα. Παρακάτω είναι ο τύπος που λήφθηκε μετά την ολοκλήρωση του πειράματος, ο οποίος χρησιμοποιείται συχνά στη βαρυμετρία.
H₂ SO4 + BaCl₂ → BaSO4 + 2HCl
ZnSO4 + BaCl₂ → BaSO4 + ZnCl2
Στο πείραμα, το θειικό οξύ είναι η πιο ισχυρή χημική ουσία ικανή να εκτοπίσει μέταλλα από διάφορες ενώσεις και άλατα.
Συμπέρασμα
Το θειικό οξύ είναι ένα βασικό προϊόν λειτουργικό για βιομηχανικούς σκοπούς. Δεδομένου ότι βοηθά στην απομάκρυνση των παθογόνων, των προσβλητικών οσμών, πολλές βιομηχανίες χρησιμοποιούν τη χημική ένωση γενικά. Τα εργαστήρια παρασκευάζουν το θειικό οξύ με ένα μείγμα τριοξειδίου του θείου και ελαίου για να το προμηθεύουν για ευρείες εφαρμογές. Αν και ορισμένες ενώσεις πραγματοποιούν αντιδράσεις με θειικό οξύ για να σχηματίσουν πολύτιμες ενώσεις. Το θειικό οξύ δρα ως καθαριστικό μετά τη διαδικασία παραγωγής. Μετά τις πολλές εφαρμογές της, η χημική ένωση είναι γνωστή ως «ο Βασιλιάς των χημικών ουσιών».
