Ce sunt soluțiile empirice?

o soluție empirică este acea soluție care nu are o anumită concentrare, fiind diferită de soluțiile evaluate, la care, dacă cunoașteți concentrația exactă în termeni de molaritate, normalitate, molalitate, osmolaritate și concentrații procentuale.

O soluție, în chimie, este un amestec omogen de două sau mai multe substanțe în cantități relative care pot fi variate în mod continuu până la ceea ce se numește limita de solubilitate.

Termenul de soluție este aplicat în mod obișnuit la starea lichidă a materiei, dar sunt posibile soluții de gaze și solide.

De exemplu, aerul este o soluție constând în principal din oxigen și azot, cu urme de alte gaze, iar alama este o soluție compusă din cupru și zinc (Encyclopædia Britannica, 2016).

Procesele de viață depind în mare măsură de soluții. Oxigenul din plămâni, care intră în soluție în plasma sanguină, se leagă chimic cu hemoglobina din celulele roșii din sânge și se eliberează în țesuturile organismului.

Produsele de digestie sunt, de asemenea, transportate în soluție în diferite părți ale corpului. Abilitatea lichidelor de a dizolva alte fluide sau solide are multe aplicații practice.

Chimistii profita de diferentele de solubilitate pentru a separa si purifica materialele si pentru a efectua analize chimice. Cele mai multe reacții chimice apar în soluție și sunt influențate de solubilitățile reactivilor.

Materialele pentru echipamentele de fabricare a produselor chimice sunt selectate pentru a rezista acțiunii de dizolvare a conținutului lor.

Concepte pentru a înțelege soluțiile empirice

Soluțiile sunt amestecuri omogene, ceea ce înseamnă că există o singură fază. Particulele din soluții nu pot fi văzute cu ochiul liber, deși există cazuri precum laptele, unde se dezvoltă o fază și particulele nu pot fi observate. Cu toate acestea, laptele nu este o soluție, ci un amestec coloidal (Soluția, 2016).

Lichidul dintr-o soluție este, de obicei, numit solvent sau solvent, iar substanța adăugată este numită substanța dizolvată.

Dacă ambele componente sunt lichide, distincția pierde importanță. Cel care este prezent în concentrație mai mică este probabil să fie numit substanța dizolvată.

O soluție nu împrăștie un fascicul de lumină, dar are capacitatea de a absorbi anumite lungimi de undă în funcție de natura soluției.

Componentele unei soluții nu pot fi separate prin procese mecanice. Ele trebuie separate prin procedee chimice, prin evaporarea solventului sau prin cromatografie (Anne Marie Helmenstine, 2017).

Tipuri de soluții empirice

Soluțiile empirice sunt clasificate în funcție de cantitatea mai mare sau mai mică de substanță dizolvată, dar fără a fi nevoie să se exprime cantitatea exactă. În acest termen există soluții diluate sau nesaturate și soluții concentrate.

Soluțiile nesaturate sunt cele în care substanța dizolvată este în cantitate mai mică decât solventul. Se observă o singură fază și, pe măsură ce se adaugă mai multă substanță dizolvată, se dizolvă.

Pe măsură ce se adaugă mai multă substanță dizolvată, soluția devine mai concentrată. Acest lucru poate fi cunoscut empiric prin observarea modificării intensității culorii în soluție sau prin testarea acesteia (Márquez).

Atunci când substanța dizolvată nu se mai poate dizolva, se spune că s-a atins punctul de saturație, deci aveți o soluție saturată. În acest caz, se observă două faze, deoarece solventul nu mai este capabil să dizolve mai mult dizolvat.

Solubilitatea depinde de mulți factori (presiune, temperatură, compoziție etc.). Dacă unul dintre acești factori este modificat, solubilitatea poate fi mărită.

De exemplu, prin creșterea temperaturii, puteți dizolva mai multe substanțe dizolvate în soluție, astfel încât acestea să fie în prezența unei soluții suprasaturate.

Când se returnează soluția la temperatura camerei, excesul de substanță dizolvată nu va precipita decât dacă o semință este "însămânțată": o mică particulă care promovează recristalizarea.

Acest lucru este adesea realizat prin răzuirea pereților paharului și această tehnică este comună pentru purificarea solidă (soluții saturate și solubilitate, 2017).

Procesul de soluționare

Pentru ca o substanță dizolvată să se dizolve într-un solvent, forțele atractive dintre substanța dizolvată și particulele de solvent trebuie să fie suficient de mari pentru a depăși forțele atractive din solventul pur și soluția pură.

Solubilitatea și moleculele de solvenți dintr-o soluție se extind comparativ cu poziția lor în cadrul substanțelor pure.

Procesul de extindere, atât pentru substanța dizolvată, cât și pentru solvent, implică o schimbare a energiei sistemului, acest proces fiind exotermic sau endotermic.

După dizolvare, substanța dizolvată se consideră a fi complet solvatată (de obicei prin forțe dipol-dipol sau dipol-ion) și atunci când solventul este apă, substanța dizolvată se consideră a fi hidratată.

Separarea particulelor de solut, înainte de dizolvare este un proces endoterm atât solvent pentru solutului (etapele 1 și 2), dar atunci când solutului și solventul sunt combinate împreună, este un proces exoterm (etapa 3).

Dacă energia eliberată în etapa 3 este mai mare decât energia absorbită în etapele 1 și 2, soluția este formată și este stabilă.

Solubilitatea Termenul se referă la cantitatea maximă de material care se va dizolva într-un solvent dat, la o dată pentru a produce o soluție stabilă cantitate de temperatură (Solutions, S.F.).

Proprietățile soluțiilor

Lichidele pure au un set de proprietăți fizice caracteristice (punctul de topire, presiunea de vapori la o anumită temperatură etc.).

Soluțiile într-un solvent prezintă aceleași proprietăți, dar valorile diferă de cele ale solventului pur datorită prezenței substanței dizolvate.

În plus, schimbarea observată în aceste proprietăți atunci când se trece de la solventul pur la o soluție depinde numai de numărul de molecule dizolvate.

Aceste proprietăți se numesc proprietăți colligative. Proprietățile unui solvent care prezintă o schimbare previzibil cu adăugarea unui solut sunt punctul de topire, punct, presiunea de vapori și presiunea osmotică (Lagowski, S.F.) fierbere.

Exemple de soluții empirice

Când zahărul este adăugat la cafea, există un exemplu de soluție empirică. Desigur, se poate adăuga un număr cantitativ de Scoops pentru a determina concentrația dar acest lucru este lipsită de valoare analitică, deoarece concentrația nu este exactă.

Termeni precum „o lingura“ sau „pinch“ sunt în mod empiric, deoarece nu exprimă concentrare în funcție de masa exactă sau numărul de moli sau echivalenții chimici este în soluție (Solutions, S.F.).

referințe

1. Anne Marie Helmenstine, P. (2017, 11 februarie). Definirea soluției. Adus de la thoughtco.com.
2. Encyclopædia Britannica. (2016, 14 septembrie). Soluția de rezolvare. Recuperat de la britannica.com.
3. Lagowski, J.J. (S.F.). Soluție chimie. Adus de la chemistryexplained.com.
4. Márquez, E.J. (n.d.). Chimie, volumul 2. Învățarea CENGAGE.
5. Soluții saturate și solubilitate. (2017, 26 februarie). Adus de la chem.libretexts.org.
6. Soluția de rezolvare. (2016, 22 ianuarie). Adus de la chem.libretexts.org.
7. Soluții. (S.F.). Recuperat de la sparknotes.com.
8. Soluții. (S.F.). Adus de la chemistry.bd.psu.edu.