Kemiska lösningar: typer, beredning och exempel

Kemiska lösningar är så kallade homogena blandningar i kemi. De är stabila blandningar av två eller flera ämnen i vilka ett ämne (kallat ett lösningsmedel) löses upp i ett annat (kallat ett lösningsmedel). Lösningarna antar lösningsmedlets fas i blandningen och kan existera i fasta, flytande och gasformiga faser.

I naturen finns det två typer av blandningar: heterogena blandningar och homogena blandningar. Heterogena blandningar är de i vilka det inte föreligger någon enhetlighet i deras sammansättning, och proportionerna av deras komponenter varierar genom prov av dem.

Däremot är homogena blandningar (kemiska lösningar) blandningar av fasta ämnen, vätskor eller gaser - förutom möjliga samband mellan komponenter som befinner sig i olika faser - som har sina komponenter uppdelade i lika stora proportioner genom innehållet.

Blandningssystem tenderar att söka homogenitet, såsom när ett färgämne tillsätts till vatten. Denna blandning börjar vara heterogen, men tiden kommer att orsaka att den första föreningen diffunderar genom vätskan, vilket gör att detta system blir en homogen blandning.

Lösningarna och deras komponenter observeras i dagliga situationer och på nivåer som varierar från industri till laboratorium. De är föremål för studier på grund av de egenskaper de presenterar och de krafter och attraktioner som uppstår mellan dem.

Typ

Det finns flera sätt att klassificera lösningarna på grund av deras flera egenskaper och deras möjliga fysiska tillstånd. Det är därför du borde veta vad skillnaderna mellan typerna av lösningar bygger på innan de separeras i kategorier.

Ett av sätten att separera typerna av lösningen är den nivå av koncentration som den har, även kallad lösningens mättnad.

Lösningarna har en kvalitet som kallas löslighet, vilket är den maximala lösningen som kan lösas i en viss mängd lösningsmedel.

Det finns en klassificering av lösningar genom koncentration, vilket delar dem i empiriska lösningar och till värdefulla lösningar.

Empiriska lösningar

Denna klassificering, där lösningarna också kallas kvalitativa lösningar, tar inte hänsyn till den specifika mängden lösningsmedel och lösningsmedel i lösningen men dess andel. För detta separeras lösningarna i utspädd, koncentrerad, omättad, mättad och övermättad.

- Utspädda lösningar är de i vilka mängden lösningsmedel i blandningen är på en minsta nivå jämfört med den totala volymen av densamma.

- Omättade lösningar är de som inte når den maximala möjliga lösningen för den temperatur och det tryck de befinner sig på.

- Koncentrerade lösningar har avsevärda mängder lösningsmedel för den volym som har bildats.

- Mättade lösningar är de som har högsta möjliga mängd lösningsmedel för en given temperatur och tryck. i dessa lösningar uppvisar lösningsmedlet och lösningsmedlet ett jämviktsläge.

- Övermättade lösningar är mättade lösningar som har värmts för att öka lösligheten och lösa upp mer lösta ämnen. en "stabil" lösning med överskott av lösta bildas sedan. Denna stabilitet uppstår endast tills temperaturen går ner eller trycket förändras drastiskt, där lösningen kommer att falla ut i överskott.

Värderade lösningar

De lösningar som utvärderas är de i vilka de numeriska mängderna av lösningsmedel och lösningsmedel mäts, varvid lösningarna utvärderas som procent, molar, molal och normal, var och en med sina serier av mätenheter.

- Procentvärdena talar om andelen i procent av gram eller milliliter av lösningsmedel i ett hundra gram eller milliliter av den totala lösningen.

- Molära koncentrationer (eller molaritet) uttrycker antalet moler lösningsmedel per liter lösning.

- Molality, som används lite i modern kemi, är den enhet som uttrycker mängden mol av ett lösningsmedel bland den totala lösningsmedelsmängden i kilogram.

- Normalitet är den åtgärd som uttrycker antalet lösta ekvivalenter mellan den totala volymen av lösning i liter, där ekvivalenterna kan representera H + -jonerna för syror eller OH- för baser.

Enligt ditt aggregeringsläge

Lösningarna kan också klassificeras av det tillstånd där de hittas, och detta beror huvudsakligen på den fas i vilken lösningsmedlet finns (komponenten närvarande i den största kvantiteten i blandningen).

- Gasformiga lösningar är sällsynta, klassificerade i litteraturen som blandningar av gaser istället för som lösningar; de uppstår under specifika förhållanden och med liten växelverkan mellan deras molekyler, som i fallet med luft.

- Vätskor har ett brett spektrum i lösningen och representerar majoriteten av dessa homogena blandningar. Vätskor kan enkelt lösa upp gaser, fasta ämnen och andra vätskor, och finns i alla slags vardagssituationer, på ett naturligt och syntetiskt sätt.

Det finns också flytande blandningar som ofta förväxlas med lösningar, såsom emulsioner, kolloider och suspensioner, vilka är heterogena än homogena.

- Gaser i vätska observeras huvudsakligen i situationer som syre i vatten och koldioxid i kolsyrade drycker.

- Vätskeformiga lösningar kan presenteras som polära komponenter som löses fritt i vatten (såsom etanol, ättiksyra och aceton), eller när en icke-polär vätska löses upp i en annan med liknande egenskaper.

- Slutligen har fastämnen ett brett spektrum av löslighet i vätskor, såsom salter i vatten och vaxer i kolväten, bland annat. Fasta lösningar bildas från ett lösningsmedel i fast fas och kan observeras som medel för upplösning av gaser, vätskor och andra fasta ämnen.

Gaser kan lagras i fasta ämnen, såsom väte i magnesiumhydrid; Vätskor i fasta ämnen kan hittas som vatten i socker (en våt fast substans) eller som kvicksilver i guld (en amalgam); och fasta fasta lösningar representeras som legeringar och sammansatta fasta ämnen, såsom polymerer med additiv.

beredning

Det första som måste vara känt när utarbetandet av en lösning ska utföras är den typ av upplösning som kommer att formuleras. det vill säga du måste veta om en utspädning ska göras eller förbereda en lösning från blandningen av två eller flera ämnen.

En annan sak som borde vara känd är vad är de kända värdena för koncentration och volym eller massa, beroende på aggregatets tillstånd.

Förbereda standardlösningar

Innan någon förberedelse påbörjas måste det säkerställas att mätinstrument (skalor, cylindrar, pipetter, buretter, bland annat) kalibreras.

Börja sedan mäta mängden lösningsmedel i massa eller volym, var försiktig så att du inte spolas eller slösar bort någon mängd, eftersom detta skulle påverka lösningens slutliga koncentration. Detta bör införas i kolven som ska användas, förbereda nu för nästa steg.

Därefter tillsättes lösningsmedlet som skall användas för detta lösningsmedel, vilket säkerställer att kolvens innehåll når sin mätkapacitet.

Denna kolv är kappad och agiterad, se till att invertera den för att säkerställa effektiv blandning och upplösning. På detta sätt erhålls lösningen, vilken kan användas i framtida experiment.

Förbereda en utspädning av känd koncentration

För att späda en lösning och sänka koncentrationen tillsätts mer lösningsmedel i en process som kallas utspädning.

Genom ekvationen M ₁ V ₁ = M ₂ V ₂, där M symboliserar den molära koncentrationen och V den totala volymen (före och efter utspädning) kan den nya koncentrationen beräknas efter utspädning av en koncentration eller den önskade volymen för att uppnå den önskade koncentrationen.

Vid förberedelse av utspädningar tas moderlösningen alltid till en ny större kolv och lösningsmedlet tillsätts till det, se till att nå mätlinjen för att garantera önskad volym.

Om processen är exoterm och därför utgör säkerhetsrisker, är det bättre att vända processen och tillsätt den koncentrerade lösningen till lösningsmedlet för att undvika stänk.

exempel

Som nämnts ovan kommer lösningar i olika aggregeringsförhållanden, beroende på det tillstånd där din lösning och lösningsmedel finns. Nedan är exempel på dessa blandningar:

- Hexan i paraffinvax är ett exempel på en vätskeformig lösning.

- Väte i palladium är en gasfast lösning.

- Etanol i vatten är en vätskeformig lösning.

- Vanligt salt i vatten är en fast-flytande lösning.

- Stål, som består av kolatomer i en kristallinmatris av järnatomer, är ett exempel på en fast fast substans.

- Kolvatten är en gas-vätske-lösning.