KEMISKA LÖSNINGAR: TYPER, BEREDNING OCH EXEMPEL - KEMI - 2025

De kemiska lösningarna är kända som homogena blandningar i kemi. Det är stabila blandningar av två eller flera ämnen där en substans (kallad löst) löses upp i en annan (kallad lösningsmedel). Lösningarna antar lösningsmedelsfasen 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 finns någon enhetlighet i deras sammansättning, och proportionerna av deras komponenter varierar mellan prover av dem.

Å andra sidan är homogena blandningar (kemiska lösningar) blandningar av fasta ämnen, vätskor eller gaser - förutom möjliga fackföreningar mellan komponenter som är i olika faser - som har sina komponenter uppdelade i lika stora andelar genom deras innehåll.

Blandningssystem söker homogenitet, till exempel när ett färgämne tillsätts vatten. Denna blandning startar heterogen, men tiden kommer att göra att den första föreningen diffunderar genom vätskan, vilket gör att detta system blir en homogen blandning.

Lösningar och deras komponenter ses i vardagliga situationer och på nivåer som sträcker sig från industri till laboratorium. De är studieobjekt på grund av de egenskaper de presenterar och på grund av krafter och attraktioner som uppstår mellan dem.

typer

Det finns flera sätt att klassificera lösningar på grund av deras många egenskaper och deras möjliga fysiska tillstånd. Det är därför du måste veta vad skillnaderna mellan lösningstyperna bygger på innan du delar dem upp i kategorier.

Ett av sätten att separera lösningstyperna är genom den koncentrationsnivå som den har, även kallad lösningens mättnad.

Lösningar har en kvalitet som kallas löslighet, vilket är den maximala mängden lösta ämnen som kan lösas i en viss mängd lösningsmedel.

Det finns en klassificering av lösningar efter koncentration, som delar dem upp i empiriska lösningar och titrerade lösningar.

Empiriska lösningar

Denna klassificering, i vilken lösningarna också kallas kvalitativa lösningar, tar inte hänsyn till den specifika mängden lösta och lösningsmedel i lösningen utan snarare deras andel. För detta separeras lösningarna i utspädd, koncentrerad, omättad, mättad och övermättad.

- Utspädda lösningar är de i vilka mängden löst ämne i blandningen är på en miniminivå jämfört med blandningens totala volym.

- Omättade lösningar är de som inte når den maximala möjliga mängden lösta ämnen för temperaturen och trycket vid vilket de finns.

- Koncentrerade lösningar har avsevärda mängder löst ämne för den bildade volymen.

Mättade lösningar är de som har den största möjliga mängden lösta ämnen för en given temperatur och tryck; i dessa lösningar utgör det lösta ämnet och lösningsmedlet ett jämviktstillstånd.

- Övermättade lösningar är mättade lösningar som har värmts upp för att öka lösligheten och lösa mer löst ämne; En "stabil" lösning med överskott av lösta ämnen genereras sedan. Denna stabilitet inträffar endast tills temperaturen sjunker igen eller trycket förändras drastiskt, en situation där lösta ämnet kommer att falla ut i överflöd.

Värderade lösningar

De titrerade lösningarna är de i vilka de numeriska mängderna av lösta ämnen och lösningsmedel mäts, med iakttagande av de procentuella, molära, molära och normala titrerade lösningarna, var och en med sin serie av mätenheter.

- Procentvärdena talar om andelen gram eller milliliter lösta ämnen i hundra gram eller milliliter total lösning.

- Molkoncentrationer (eller molaritet) uttrycker antalet mol löst ämne per liter lösning.

- Molalitet, lite använt i modern kemi, är den enhet som uttrycker antalet mol i ett löst ämne dividerat med den totala massan av lösningsmedel i kilogram.

- Normalitet är det mått som uttrycker antalet lösta ekvivalenter mellan den totala volymen av lösningen i liter, där ekvivalenterna kan representera H ⁺ -joner för syror eller OH ^- för baser.

Enligt dess sammanlagda tillstånd

Lösningar kan också klassificeras enligt det tillstånd de befinner sig i, och detta beror främst på fasen i vilken lösningsmedlet finns (komponenten som finns i den största mängden i blandningen).

- Gasformiga lösningar är sällsynta i naturen, klassificerade i litteraturen som gasblandningar snarare som lösningar. de förekommer under specifika förhållanden och med liten interaktion mellan deras molekyler, som i fallet med luft.

- Vätskor har ett brett spektrum i lösningens värld och representerar majoriteten av dessa homogena blandningar. Vätskor kan lätt lösa upp gaser, fasta ämnen och andra vätskor och finns i alla typer av vardagliga situationer, naturligt och syntetiskt.

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

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

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

- Slutligen har fasta ämnen ett brett spektrum av löslighet i vätskor, såsom salter i vatten och växer i kolväten, bland andra. Fasta lösningar bildas av ett fast faslösningsmedel och kan ses som ett sätt att lösa gaser, vätskor och andra fasta ämnen.

Gaser kan lagras i fasta ämnen, såsom väte i magnesiumhydrid; vätskor i fasta ämnen finns som vatten i socker (ett vått fast ämne) eller som kvicksilver i guld (ett amalgam); och fasta, fasta lösningar representeras som legeringar och sammansatta fasta ämnen, såsom polymerer med tillsatser.

Förberedelse

Det första som måste vara känt när man bereder en lösning är typen av lösning som ska formuleras; det vill säga, du måste veta om du kommer att göra en utspädning eller förbereda en lösning från blandningen av två eller flera ämnen.

En annan sak att veta är vad som är de kända värdena för koncentration och volym eller massa, beroende på tillståndet för aggregering av lösta ämnen.

Att förbereda standardlösningar

Innan någon förberedelse påbörjas, se till att mätinstrumenten (balans, cylindrar, pipetter, buretter, bland annat) är kalibrerade.

Därefter börjar mängden löst ämne i massa eller volym att mätas, med stor försiktighet att inte spilla eller slösa bort någon mängd, eftersom detta skulle påverka den slutliga koncentrationen av lösningen. Detta måste införas i kolven som ska användas och förbereda sig nu för nästa steg.

Därefter tillsättes lösningsmedlet som ska användas till detta lösta ämne, vilket säkerställer att kolvens innehåll når samma kapacitet.

Denna kolv stoppas och skakas, och se till att invertera den för att säkerställa effektiv blandning och upplösning. På detta sätt erhålls lösningen, som kan användas i framtida experiment.

För att förbereda en utspädning med känd koncentration

För att späda ut 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 molkoncentrationen och V den totala volymen (före och efter utspädning), kan den nya koncentrationen beräknas efter utspädning av en koncentration, eller den erforderliga volymen för att uppnå önskad koncentration.

Vid beredning av utspädningar tas stamlösningen alltid till en ny, större kolv och lösningsmedel tillsätts till den, och se till att nå mätlinjen för att garantera önskad volym.

Om processen är exoterm och därför medför säkerhetsrisker är det bäst att vända processen och tillsätta den koncentrerade lösningen till lösningsmedlet för att undvika stänk.

exempel

Som nämnts ovan finns lösningar i olika tillstånd av aggregering, beroende på tillståndet i vilket deras lösta ämne och lösningsmedel finns. Exempel på dessa blandningar listas nedan:

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

- Väte i palladium är en gasfast substans.

- Etanol i vatten är en vätska-vätska-lösning.

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

- Stål, sammansatt av kolatomer i en kristallin matris av järnatomer, är ett exempel på en fast, fast lösning.

- Kolsyrat vatten är en gas-vätska-lösning.

referenser

1. Wikipedia. (Sf). Lösning. Hämtad från en.wikipedia.org
2. TutorVista. (Sf). Typer av lösningar. Hämtad från chemistry.tutorvista.com
3. cK-12. (Sf). Flytande-flytande lösning. Hämtad från ck12.org
4. Fakulteten, U. (sf). Lösning Beredning. Hämtad från fakultet.sites.uci.edu
5. LibreTexts. (Sf). Förbereda lösningar. Hämtad från chem.libretexts.org