Tipuri de soluții chimice, preparare și exemple

soluții chimice ele sunt ceea ce sunt cunoscute ca amestecuri omogene în chimie. Sunt amestecuri stabile de două sau mai multe substanțe în care o substanță (numită substanță dizolvată) se dizolvă într-o altă substanță (numită solvent). Soluțiile adoptă faza solventului în amestec și pot exista în fază solidă, lichidă și gazoasă.

În natură există două tipuri de amestecuri: amestecuri eterogene și amestecuri omogene. Amestecurile heterogene sunt cele în care nu există o uniformitate în compoziția lor și proporțiile componentelor lor variază prin eșantioane ale acestora.

Dimpotrivă, amestecurile omogene (soluții chimice) sunt amestecuri de solide, lichide sau gaze - în plus față de posibilele conexiuni între componente care se află în diferite faze - care au componentele lor împărțite în proporții egale prin conținutul lor.

Sistemele de amestecare tind să caute o omogenitate, cum ar fi atunci când se adaugă un colorant în apă. Acest amestec începe să fie eterogen, dar timpul va determina difuzarea primului compus prin lichid, ceea ce face ca acest sistem să devină un amestec omogen.

Soluțiile și componentele acestora sunt observate în situațiile de zi cu zi și la niveluri care variază de la industrie la laborator. Ele sunt obiecte de studiu datorită caracteristicilor pe care le prezintă și forțelor și atracțiilor care apar între ele.

index

• 1 Tipuri
  • 1.1 Soluții empirice
  • 1.2 Dizolvările evaluate
  • 1.3 În funcție de starea dvs. de agregare
• 2 Pregătirea
  • 2.1. Pentru prepararea soluțiilor standard
  • 2.2 Pentru a prepara o diluție a concentrației cunoscute
• 3 Exemple
• 4 Referințe

tip

Există mai multe modalități de clasificare a soluțiilor, datorită caracteristicilor lor multiple și posibilelor stări fizice; de aceea ar trebui să știți ce se bazează diferențele dintre tipurile de soluții înainte de a le separa în categorii.

Una dintre căile de separare a tipurilor de soluții este nivelul de concentrare pe care îl are, denumit și saturația soluției.

Soluțiile au o calitate numită solubilitate, care este cantitatea maximă de substanță dizolvată care poate fi dizolvată într-o anumită cantitate de solvent.

Există o clasificare a soluțiilor prin concentrare, care le împarte în soluții empirice și în soluții evaluate.

Soluții empirice

Această clasificare, în care soluțiile sunt numite și soluții calitative, nu ia în considerare cantitatea specifică de solvenți și solvenți din cadrul soluției, ci proporția acesteia. Pentru aceasta, soluțiile sunt separate în diluat, concentrat, nesaturat, saturat și suprasaturat.

- Soluțiile diluate sunt cele în care cantitatea de substanță dizolvată din amestec este la un nivel minim față de volumul total al acestuia.

- Soluțiile nesaturate sunt cele care nu ating cantitatea maximă de substanță dizolvată pentru temperatura și presiunea la care se găsesc.

- Soluțiile concentrate au cantități considerabile de substanță dizolvată pentru volumul care a fost format.

- Soluțiile saturate sunt cele care au cea mai mare cantitate posibilă de substanță dizolvată pentru o anumită temperatură și presiune; în aceste soluții, solutul și solventul prezintă o stare de echilibru.

- Soluțiile suprasaturate sunt soluții saturate care au fost încălzite pentru a crește solubilitatea și pentru a dizolva mai mult substanță dizolvată; este apoi generată o soluție "stabilă" cu exces de substanță dizolvată. Această stabilitate apare numai până când temperatura scade sau presiunea se modifică drastic, situația în care solutul va precipita în exces.

Soluții evaluate

Soluțiile evaluate sunt cele în care se măsoară cantitățile numerice de substanțe dizolvate și solvent, observând soluțiile evaluate ca procent, molar, molar și normal, fiecare cu seria de unități de măsură.

- Valorile procentuale vorbesc despre procentul de grame sau mililitri de substanță dizolvată în 100 de grame sau mililitri din soluția totală.

- Concentrațiile molare (sau molaritatea) exprimă numărul de moli de substanță dizolvată pe litru de soluție.

- Molalitatea, puțin folosită în chimia modernă, este unitatea care exprimă cantitatea de moli dintr-o substanță dizolvată între masa totală a solventului în kilograme.

- Normanța este măsura care exprimă numărul de echivalenți solutari dintre volumul total de soluție în litri, unde echivalenții pot reprezenta ioni de H⁺ pentru acizi sau OH^- pentru baze.

În funcție de starea dvs. de agregare

Soluțiile pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de starea în care se găsesc și aceasta depinde în principal de faza în care se găsește solventul (componenta prezentă în cea mai mare cantitate din amestec).

- Soluțiile gazoase sunt rare în natură, clasificate în literatură ca amestecuri de gaze, nu ca soluții; acestea apar în condiții specifice și cu o mică interacțiune între moleculele lor, ca în cazul aerului.

- Lichidele au un spectru larg în lumea soluțiilor și reprezintă majoritatea acestor amestecuri omogene. Lichidele pot dizolva cu ușurință gaze, solide și alte lichide și se găsesc în toate tipurile de situații de zi cu zi, într-un mod natural și sintetic.

Există, de asemenea, amestecuri lichide care sunt deseori confundate cu soluții, cum ar fi emulsii, coloizi și suspensii, care sunt mai eterogene decât omogene.

- Gazele în lichid sunt observate în principal în situații precum oxigenul în apă și dioxidul de carbon în băuturile carbogazoase.

- Soluțiile lichide-lichide pot fi prezentate ca componente polare care se dizolvă liber în apă (cum ar fi etanol, acid acetic și acetonă) sau când un lichid nepolar se dizolvă în altul cu caracteristici similare.

- în final, solidele au o gamă largă de solubilități în lichide, cum ar fi sărurile în apă și cerurile din hidrocarburi, printre altele. Soluțiile solide sunt formate dintr-un solvent în fază solidă și pot fi observate ca mijloace pentru dizolvarea gazelor, a lichidelor și a altor solide.

Gazele pot fi stocate în solide, cum ar fi hidrogenul în hidrură de magneziu; lichidele solide pot fi găsite ca apă în zahăr (un solid umed) sau ca mercur în aur (un amalgam); și soluțiile solide-solide sunt reprezentate ca aliaje și solide compozite, cum ar fi polimerii cu aditivi.

preparare

Primul lucru care trebuie să fie cunoscut când se va realiza pregătirea unei soluții este tipul de dizolvare care urmează a fi formulată; că este, trebuie să știți dacă se va face o diluție sau să se prepareze o soluție din amestecul a două sau mai multe substanțe.

Un alt lucru care trebuie știut este care sunt valorile cunoscute ale concentrației și ale volumului sau masei, în funcție de starea de agregare a substanței dizolvate.

Pentru prepararea soluțiilor standard

Înainte de începerea oricărui preparat trebuie să se asigure calibrarea măsurătorilor (cântare, cilindri, pipete, biurete, printre altele).

Apoi, începeți să măsurați cantitatea de substanță dizolvată în vrac sau în volum, luându-vă mare grijă să nu vărsați sau să nu pierdeți vreo cantitate, deoarece aceasta ar afecta concentrația finală a soluției. Aceasta trebuie introdusă în balonul care va fi utilizat, pregătindu-se acum pentru etapa următoare.

Ulterior, solventul care trebuie utilizat se adaugă la această substanță dizolvată, asigurându-se că conținutul vasului atinge capacitatea de măsurare a acestuia.

Acest balon este acoperit și agitat, asigurându-vă că îl inversați pentru a asigura o amestecare eficientă și o dizolvare. În acest fel se obține soluția, care poate fi folosită în experimentele viitoare.

Pentru a prepara o diluție de concentrație cunoscută

Pentru a dilua o soluție și a scădea concentrația sa, se adaugă mai mult solvent într-un proces numit diluție.

Prin ecuația M₁V₁ = M₂V₂, unde M simbolizează concentrația molară și V volumul total (înainte și după diluare), noua concentrație poate fi calculată după diluarea unei concentrații sau a volumului necesar pentru a atinge concentrația dorită.

La prepararea diluțiilor, soluția mamă este luată întotdeauna într-un nou vas mai mare și se adaugă un solvent, asigurându-vă că ajungeți la linia de măsurare pentru a garanta volumul dorit.

Dacă procesul este exotermic și, prin urmare, prezintă riscuri de siguranță, este mai bine să inversați procesul și să adăugați soluția concentrată la solvent pentru a evita stropirea.

Exemple

După cum sa menționat mai sus, soluțiile vin în diferite stări de agregare, în funcție de starea în care se găsesc solutul și solventul. Mai jos sunt prezentate exemplele acestor amestecuri:

- Hexanul din ceara de parafină este un exemplu de soluție lichid-solid.

- Hidrogenul din paladiu este o soluție gaz-solid.

- Etanolul în apă este o soluție lichid-lichid.

- Sarea obișnuită în apă este o soluție solidă-lichidă.

- Oțelul, compus din atomi de carbon într-o matrice cristalină de atomi de fier, este un exemplu de soluție solidă solidă.

- Apa de carbon este o soluție gaz-lichid.

referințe

1. Wikipedia. (N.d.). Soluția de rezolvare. Adus de la en.wikipedia.org
2. TutorVista. (N.d.). Tipuri de soluții. Adus de la chemistry.tutorvista.com
3. cK-12. (N.d.). Soluție lichid-lichid. Adus de la ck12.org
4. Facultatea, U. (s.f.). Soluția de preparare. Adus de la faculty.sites.uci.edu
5. LibreTexts. (N.d.). Pregătirea soluțiilor. Adus de la chem.libretexts.org