РАСТВОРЕННОЕ ВЕЩЕСТВО: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ

Растворенного вещества в растворе, является веществом , которое растворяется в растворителе. Обычно растворенное вещество находится в меньшем количестве и может быть твердым, жидким или газообразным. Напротив, растворитель - это компонент раствора, который встречается в наибольшем количестве.

Например, в соленой воде соль является растворенным веществом, а вода - растворителем. Однако не все растворенные вещества твердые и не жидкие растворители.

В этом смысле существует несколько возможных комбинаций растворенных веществ и растворителей: газ в жидкости, газ в твердом состоянии, жидкость в жидкости, жидкость в твердом состоянии, твердое тело в жидкости или твердое тело в твердом.

Чтобы распознать растворенное вещество в растворе, необходимо принять во внимание два аспекта. Во-первых, растворенное вещество - это вещество, которое находится в самой маленькой пропорции. Кроме того, это тот, который меняет свое физическое состояние (твердое, жидкое или газообразное), когда он интегрируется в раствор.

Растворы, растворители и растворенные вещества

В химии есть гомогенные смеси, компоненты которых разделены в равных пропорциях по содержанию. Одним из наиболее распространенных типов гомогенных смесей являются растворы, которые представляют собой стабильные гомогенные смеси двух или более веществ, в которых растворенное вещество растворяется в растворителе.

Растворы, растворители и растворенные вещества используются в повседневных ситуациях и в различных условиях, от промышленных до лабораторных. Эти вещества, образованные из смесей, являются объектами исследования из-за присущих им характеристик и из-за сил и / или притяжения, возникающих между ними.

Определение растворенного вещества

Как отмечалось выше, растворенное вещество - это вещество, которое растворяется в другом, называемое растворителем.

Обычно растворенное вещество имеет меньшую долю и может находиться в любом из трех состояний вещества. Когда раствор образуется между двумя веществами, находящимися в одной фазе, метод выбора того, которое находится в более низкой пропорции, используется для определения того, какое вещество является растворенным, а какое - растворителем.

Растворимость растворенного вещества будет зависеть от его растворимости. Температура растворителя также представляет собой определяющий фактор, когда речь идет о знании возможности образования раствора или нет, поскольку чем выше температура растворителя, тем большее количество растворенного вещества может быть растворено в нем.

Существуют вещества, называемые поверхностно-активными веществами, которые становятся менее растворимыми при более высоких температурах, но они являются исключениями и выполняют определенные функции.

Процесс, в котором растворитель взаимодействует с растворенным веществом с образованием раствора, определяется как сольватация и включает образование водородных связей и связей, а также притяжение силами Ван-дер-Ваальса.

характеристики

Растворенные вещества включают огромное разнообразие химических веществ в разных состояниях, обладают разной способностью растворять и обладают множеством характеристик, которые играют важную роль в образовании гомогенных смесей. Некоторые из основных характеристик растворенных веществ следующие:

Растворимость

Растворимость - это способность соединения растворяться в другом веществе. Эта способность тесно связана со смешиваемостью, то есть способностью жидкости смешиваться с другой конкретной жидкостью; если они не могут присоединиться, это несовместимость.

Смешиваемость имеет более широкий диапазон, чем определенное число, поэтому можно сказать, что одно вещество полностью, частично или не смешивается с другим.

Растворимые свойства растворенного вещества, в свою очередь, зависят от других факторов, которые могут увеличивать или уменьшать эту емкость из-за их влияния на баланс межмолекулярных сил, которые создаются между растворенным веществом и растворителем.

Даже менее ожидаемые характеристики, такие как размер капли растворенного вещества или порядок в структуре кристалла, могут влиять на их способность растворяться.

температура

Температура системы, в которой растворяется растворенное вещество, может влиять на его растворимость: для большинства твердых веществ и жидкостей они повышают свою растворяющую способность в соответствии с повышением температуры.

С другой стороны, в газах наблюдается сложное поведение, которое проявляется в более низкой растворимости в воде при более высоких температурах, но более высокой в органических растворителях.

Насыщенность раствора

Степень растворения растворенного вещества в растворе называется насыщением раствора, а раствор, в котором растворено максимально возможное количество растворенного вещества, называется насыщенным раствором. С этого момента добавленное растворенное вещество будет выпадать в осадок в виде избытка на дно использованного контейнера; Перед этим раствор называют ненасыщенным.

Можно пройти точку насыщения и продолжить растворение растворенного вещества, но для этого требуется повышение температуры. Раствор, содержащий избыток растворенного вещества и который был нагрет, называется перенасыщенным раствором.

давление

Изменения давления обычно не влияют на растворимость твердых веществ и жидкостей, за исключением некоторых исключительных случаев (накопление сульфата кальция в нефтяных трубах), но в газах это определяющий фактор их способности растворяться.

Фактически, растворимость газа в растворителе прямо пропорциональна парциальному давлению этого газа на указанный растворитель.

полярность

Полярность растворенного вещества имеет решающее значение при измерении его растворяющей способности; растворенное вещество будет лучше растворяться в растворителе с химической структурой, аналогичной той, что у него есть.

Например, высокополярные или гидрофильные вещества будут иметь большую растворимость в высокополярных растворителях, в то время как они будут практически нерастворимы в неполярных веществах.

Точно так же межмолекулярные силы играют важную роль в сольватации и легкости, с которой растворитель может растворять растворенное вещество: чем выше диполь-дипольные силы, водородные связи и другие связи, тем выше способность растворителя растворять раствор. растворяются и образуют раствор.

Различия между растворенным веществом и растворителем

- Растворенное вещество - это растворенное вещество; растворитель является средой для растворения растворенного вещества (веществ).

- Растворенное вещество может находиться в твердой, жидкой или газообразной фазе; растворитель обычно находится в жидкой фазе, но он также существует в твердом и газообразном состоянии.

- Растворимость растворенного вещества больше зависит от таких свойств, как поверхность; способность к сольватированию зависит, помимо других факторов, от полярности, температуры и давления.

- Растворенное вещество обычно является желаемым компонентом, извлекаемым в промышленных процессах; растворитель обычно не является желаемым компонентом и утилизируется в промышленных процессах.

Примеры растворенных веществ

- Сахар является примером твердой фазы растворенного вещества, обычно используемого для подслащивания воды.

- Гексан содержится в парафиновом воске, который служит жидким растворенным веществом, что делает твердое вещество более пластичным.

- Двуокись углерода - это газ, который добавляют в напитки, чтобы сделать их газированными.

Растворенные вещества в газообразном состоянии

Углекислый газ в воде (безалкогольные напитки)

Газированная вода - это вода, которая содержит диоксид углерода и образуется при пропускании диоксида углерода под давлением через воду.

Газированные минеральные воды появились в природе с давних времен. Эти шипучие воды существуют из-за избытка углекислого газа в водоносном горизонте, который растворился под давлением.

Один из самых известных примеров растворенных веществ - это коммерческие безалкогольные напитки, которые сочетаются с сиропом.

Присутствие углекислого газа делает эти воды и безалкогольные напитки более аппетитными и визуально привлекательными.

Кислород и другие газы в азоте (воздухе)

Воздух в атмосфере состоит из молекул разных газов. Он в основном состоит из 78% азота и около 21% кислорода (растворенного вещества). Также он содержит почти 1% аргона и других молекул, но в очень небольших количествах.

Пропан в бутане (газ для приготовления пищи)

Эта комбинация, также известная как сжиженный нефтяной газ (LPG), начала использоваться еще в 1860 году в качестве источника топлива для бытовых нужд.

С тех пор он расширил свое производство и потребление как для домашнего, так и для промышленного использования. Поскольку оба газа чрезвычайно опасны и не имеют запаха, к ним добавляется вещество под названием меркаптан, что делает любые утечки заметными.

Твердотельные растворенные вещества

Цинк на меди (латунь)

Коммерческий сплав, известный как латунь, состоит из цинка (от 5 до 40%), растворенного в меди. Цинк способствует увеличению прочности на разрыв. К этому сплаву могут быть добавлены другие элементы, такие как олово, железо, алюминий, никель и кремний.

Йод в спирте (настойка йода)

Другой широко известный пример растворенного вещества - настойка йода. Этот раствор содержит йод в этиловом спирте (от 44 до 50%). Настойка йода применяется как антисептик.

Соль в воде (морская вода)

Морская вода покрывает более 70% поверхности Земли. Это сложная смесь 96,5% воды, 2,5% солей и меньшего количества других веществ. Сюда входят растворенные неорганические и органические материалы, твердые частицы и некоторые атмосферные газы.

Растворенные вещества в жидком состоянии

Алкоголь в воде (алкогольные напитки)

Этанол или этиловый спирт (растворенный раствор) от ферментации сахара смешивают с водой в фиксированных пропорциях для производства алкогольных напитков.

Это соединение легко усваивается организмом, но его чрезмерное употребление может нанести серьезный вред здоровью.

Вода в воздухе (влажность в воздухе)

Вода в воздухе широко известна как туман. Это вызвано небольшими каплями воды, взвешенными в воздухе, и в основном связано с охлаждением земли ночью.

Таким образом, это охлаждение приводит к понижению температуры окружающего воздуха. Затем происходит явление, когда удерживаемая в нем вода конденсируется.

Уксусная кислота в воде (уксус)

Уксус - это жидкость с острым вкусом, которая используется для придания вкуса или консервации пищи. Его готовят из раствора уксусной кислоты, смешанного с водой.

Концентрация уксусной кислоты варьируется. Например, у дистиллированного уксуса доля составляет от 5 до 8%.

Ртуть в серебре (зубные амальгамы или пломбы)

Амальгамы, используемые для пломбирования зубов, состоят из 2% ртути и сплава, который действует как растворитель. Этот сплав содержит 70% серебра. Также можно добавить олово, медь и цинк.

Растворы, которые можно использовать дома

Сахар в воде

Сахар - это молекулярное и полярное соединение, и поэтому он обладает способностью растворяться в воде, которая также является полярным элементом.

Структура сахара будет зависеть от процесса растворения. Например, если сахар находится в кусках, его растворение займет больше времени, чем если бы он был в зернах.

Некоторые специалисты считают сахарную воду очень важным источником энергии для организма. Были даже исследования, показывающие эффективность этого раствора у людей, которые занимаются физической активностью.

Сахар в муке

При приготовлении торта обычно сначала смешивают твердые ингредиенты, а затем добавляют жидкости.

Сахар - это растворенное вещество, которое связывается с мукой и составляет основу торта. В дополнение к этим двум ингредиентам позже добавляются и другие, например, яйца, масло или ваниль.

Этот тип растворенного вещества является твердым, и в этом случае он смешан с растворителем, который также является твердым. Полученную основу также можно использовать для приготовления сладкого хлеба, печенья, тортов, тортов, кексов и многих других сладких блюд.

Сухой сок в воде

Существует множество порошкообразных соков, которые можно приготовить путем растворения этого элемента в воде. В этом случае растворенное вещество представляет собой порошкообразный сок, а растворитель - воду.

Количество растворителя должно быть больше, чем растворенного вещества, поэтому одна или две столовые ложки порошкообразного сока обычно растворяются в стакане воды. Есть даже порошки с более высокой концентрацией и меньшим количеством.

У этих соков есть недоброжелатели, поскольку они указывают на то, что содержащиеся в них компоненты (например, консерванты, стабилизаторы и подсластители, среди прочего) вредны для здоровья.

Хлор в воде

Один из способов сделать воду пригодной для питья - использовать хлор в качестве растворенного в воде вещества. Это дезинфицирующее средство является одним из наиболее часто используемых для уничтожения микробов и идеально подходит для быстрого, экономичного и простого преобразования непитьевой воды в питьевую.

Хлор в качестве растворенного вещества в этом растворе должен добавляться в воду в концентрации не более 0,2 и 0,5 миллиграмма на литр.

Количество используемого хлора должно быть очень небольшим, поскольку это вещество может быть чрезвычайно токсичным при потреблении или воздействии больших количеств.

Этот метод очистки воды известен как хлорирование и может применяться во время горных экскурсий или для очистки воды в домашних условиях, чтобы уничтожить бактерии и микробы, которые могут быть обнаружены в трубах, по которым проходит вода.

Краска в воде

Вода - самый универсальный растворитель из существующих, а также основа, на которой растворенное вещество, такое как краска, может растворяться.

Краска обычно растворяется по ряду причин. Чаще всего используется для облегчения очистки кистей и других инструментов, используемых для рисования.

Есть много видов картин; те, которые лучше всего растворяются в воде, сделаны из латекса. Помимо улучшения очистки инструментов, преимущество разбавления краски водой перед началом окраски состоит в том, что это гарантирует более качественную отделку окрашенной поверхности.

Сухое молоко в воде

Сухое молоко - это растворенное вещество, которое образуется в результате обезвоживания уже пастеризованного молока. Цель этого процесса - обеспечить более длительное хранение молока.

Это растворенное вещество растворяется в воде и образует жидкое молоко, которое обычно едят на завтрак, вместе с кофе или в различных приготовлениях.

Как и в случае порошкового сока, количество разбавляемого молока должно быть меньше количества воды, в которой должен быть приготовлен раствор.

Моющее средство в воде

При стирке одежды используйте жидкие или порошковые моющие средства. Они растворяются в воде с образованием раствора, который действует как дезинфицирующее и чистящее средство для текстильных тканей.

Количество растворенного вещества, которое следует использовать в этом растворе, варьируется, оно будет зависеть от типа моющего средства, его формы и компонентов.

Раствор, состоящий из моющего средства и воды, может сильно загрязнять окружающую среду при контакте со свалками воды, поэтому рекомендуется использовать биоразлагаемые моющие средства, которые могут разлагаться за очень короткое время и меньше влиять на окружающую среду.

Желе

Желатин - это элемент, состоящий из сухожилий, связок и костей животных. Это соединение может быть представлено в виде порошка или в виде листов.

В обоих случаях это растворенное вещество необходимо растворить в горячей воде для достижения конечного результата: идеальной сладкой пищи на десерт, имеющей множество преимуществ для здоровья.

Среди преимуществ этого соединения выделяется то, что оно способствует быстрому восстановлению тканей и является противовоспалительным продуктом. Кроме того, он содержит большое количество белка и играет важную роль в укреплении иммунной системы.

Ежедневное употребление небольшого количества желатина поможет восстановить суставы и, таким образом, предотвратить развитие остеопороза.

Шоколад в молоке

Шоколад - это элемент, который образуется благодаря смеси какао и какао-масла. Эта пища работает как растворенное вещество, когда ее смешивают с молоком для приготовления так называемого горячего шоколада.

Для этого приготовления нагревают желаемое количество молока и добавляют шоколад кусочками, порошком или жидкостью, постоянно помешивая.

Чтобы это растворенное вещество растворилось наилучшим образом и не было комков, необходимо взбивать смесь без перерыва.

Какао-порошок в воде

Вы также можете приготовить горячий шоколад, используя какао-порошок. Это растворенное вещество образовано исключительно массой какао-порошка. В отличие от шоколада, какао не содержит масла этого фрукта.

Какао можно идеально растворить в воде, чтобы получить напиток со вкусом шоколада. В этих случаях необходимо подсластить смесь сахаром, медом или каким-либо подсластителем; иначе результат будет крайне горьким.

Ссылки

Ламберт, Н. и Мохаммед, М. (1993). Химия для CXC. Оксфорд: Хайнеманн.
Стин, Д.П. (2008). Углекислый газ, карбонизация и принципы розлива. В DP Steen, Philip и PR Ashurst (редакторы), Газированные безалкогольные напитки: рецептура и производство, стр. 112-143. Оксфорд: издательство Blackwell Publishing.
Что в воздухе? (з / ж). Центр естественнонаучного образования UCAR. Получено 17 октября 2017 г. с сайта eo.ucar.edu.
Сжиженный газ. (2013, 12 июля). Encyclopdia Britannica.
Получено 16 октября 2017 г. с сайта britannica.com.
Литл, Д.А. и Шок, М.Р. (1996). Влияние времени застоя, состава, pH и ортофосфата на выщелачивание металлов из латуни. Огайо: Агентство по охране окружающей среды США.
Crabwee, TD; Пеллетье, С.Дж. и Прутт, Т.Л. (2001). Хирургическая антисептика. В SS Block (редактор), Дезинфекция, стерилизация и сохранение, стр. 919-934. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
Бирн, Р. Х. и др. (7 июня 2017 г.). Забортной. Encyclopdia Britannica. Получено 17 октября 2017 г. с сайта britannica.com.
Плутовска Б. и Варденки В. (2012). Газовая хроматография-ольфактометрия алкогольных напитков. В J. Piggott (редактор), Alcoholic Beverages: Sensory Evaluation and Consumer Research, pp.101-122. Филадельфия: издательство Woodhead Publishing.
Что такое туман? (2017, 12 июля). Метеорологическое бюро (Великобритания). metoffice.gov.uk
Helmenstine, AM (16 февраля 2016 г.). Каков химический состав уксуса? Получено 17 октября 2017 г. с сайта thinkco.com.
Финни, DJ и Холстед, JH (2017). Стоматологическая помощь: комплексный подход. Массачусетс: обучение Cengage.
Британника, Э. (nd). Решение-химия. Получено с britannica.com
Wikipedia. (SF). Растворимость. Получено с en.wikipedia.org
Classzone. (SF). Растворенные вещества. Получено с frsd.k12.nj.us
ChemGuide. (SF). Насыщенные растворы и растворимость. Получено с сайта chem.libretexts.org
Madhusha. (SF). Разница между растворителем и растворенным веществом. Получено с сайта pediaa.com.

РАСТВОРЕННОЕ ВЕЩЕСТВО: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2024