Lösung Chemie - Chemie Lexikon - Wasser, Beispiele, Metall, Gas, Anzahl, Salz, Eigentum
Die meisten chemischen Prozesse sind Reaktionen, die in Lösung auftreten. Wichtige industrielle Prozesse nutzen häufig Lösungschemie. # X0022; Leben # x0022; ist die Summe aus einer Reihe von komplexen Prozessen in Lösung auftreten. Luft, Leitungswasser, Jodtinktur, Getränke und Salmiakgeist sind übliche Beispiele von Lösungen.
Eine Lösung ist eine homogene Mischung von Substanzen mit variabler Zusammensetzung. Die Substanz, die in dem Hauptanteil das Lösungsmittel genannt, wohingegen die Substanz, die in dem untergeordneten Anteil, um den gelösten Stoff bezeichnet. Es ist möglich, Lösungen von mehreren gelösten Stoffen zusammengesetzt zu haben. Der Prozess eines gelösten Stoffes in Lösung eines gelösten Stoffes wird Auflösung genannt.
Zusätzlich zu ihrer beobachteten Homogenität, echte Lösungen haben auch bestimmte andere Eigenschaften. Zum Beispiel Komponenten einer Lösung trennen nie spontan, selbst wenn eine signifikante Dichteunterschied zwischen den Komponenten besteht. Lösungen passieren auch durch feinste Filter unverändert.
Tröpfchen einer Lösung aus Wasser und Öl, mit polarisiertem Licht belichtet und vergrößert.
Die Komponenten einer Lösung verteilen sich in einer völlig zufälligen Weise, ausreichend Zeit gegeben. Zum Beispiel fiel ein Stück Zucker in einem Glas Wasser löst sich auf, und schließlich Moleküle des Zuckers gefunden werden kann zufällig im Wasser verteilt, obwohl kein mechanisches Rühren eingesetzt wurde. Dieses Phänomen, genannt Diffusion, ist ähnlich den Vorgang der Diffusion, die mit Gas auftritt. Die Moleküle von Zucker (wie auch diejenigen von Wasser) in ständiger Bewegung in der Lösung sein muß. Im Fall von flüssigen Lösungen, die Zuckermoleküle bewegen sich nicht sehr weit, bevor sie andere Moleküle treffen; Diffusion in einer Flüssigkeit ist daher weniger schnell als die Diffusion in einem Gas.
Arten von Lösungen
Viele häufig angetroffen Lösungen sind solche mit einem festen beteiligt, die in einer Flüssigkeit gelöst ist, aber es gibt so viele Arten von Lösungen, wie es unterschiedliche Kombinationen von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen. Lösungen, bei denen das Lösungsmittel eine Flüssigkeit ist und der gelöste Stoff ist ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff sind sehr häufig. Die Atmosphäre ist ein gutes Beispiel für eine Lösung, in der ein gasförmiges Lösungsmittel (Stickstoff) andere Gase (wie Sauerstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf und Neon) löst. Lösungen von Feststoffen in Feststoffen sind ein weiteres Beispiel, und diese werden am häufigsten unter den verschiedenen Metalllegierungen angetroffen.
Von allen flüssigen Lösungsmitteln im Labor, in der Industrie und in der Heimat, ist Wasser das am häufigsten verwendete und ist die beste der anorganischen Lösungsmitteln. Die Alkohole und zahlreiche andere Arten von Verbindungen werden als organische Lösungsmittel klassifiziert; viele von ihnen sind in der chemischen Reinigung Chemikalien, Nagellackentferner, Farbverdünner, und viele andere ähnliche Zwecke verwendet.
Konzentration
Die Konzentration einer Lösung wird als die Menge des gelösten Stoffes, die in einer bestimmten Menge des Lösungsmittels festgelegt. Sehr oft Wissenschaftler konzentrierten Lösungen sprechen, verdünnte Lösungen oder sehr verdünnte Lösungen, aber diese Bezeichnungen geben nur eine grobe relativ qualitative Idee der Konzentration. Zum Beispiel kann ein # X0022; konzentrierte Lösung # x0022; im Vergleich enthält eine beträchtliche Menge an gelöstem Stoff mit einer # X0022; verdünnte Lösung # x0022. Obwohl diese Bezeichnungen nur qualitativ nützlich sind, sind sie dennoch weit verbreitet.
Löslichkeit
Die Löslichkeit ist ein Maß für die maximale Menge des gelösten Stoffes, die in einer gegebenen Menge an Lösungsmitteln gelöst werden kann, um eine stabile Lösung zu bilden. Die Zusammensetzung vielen Lösungen nicht kontinuierlich variiert werden, weil es eine bestimmte Grenze durch die Natur der beteiligten Stoffe auferlegt. Festes Salz und Zucker können in beliebigen Anteilen gemischt werden, aber unbegrenzte Mengen Zucker (oder Salz) können nicht in einer gegebenen Menge Wasser gelöst werden; jedoch bis zur Löslichkeitsgrenze, können Lösungen in jedem gewünschten Verhältnis hergestellt werden.
Wenn das Lösungsmittel eine maximale Menge an gelösten Stoffen enthält, wird die erhaltene Lösung zu dem gesättigt sein. Der Sättigungspunkt variiert entsprechend den gelösten Stoff. Beispielsweise 100 Gramm reinen Wasser bei 25 # x00B0; C (77 # x00B0; F) nicht mehr als 35,92 g NaCl aufzulösen eine stabile gesättigte Lösung zu bilden, aber das gleiche Menge Wasser bei 25 # x00B0; C Blendungen nur 0,0013 Gramm Calciumcarbonat. Die Löslichkeit in diesen Beispielen wird in Gramm von gelöstem Stoff pro 100 Gramm Wasser ausgedrückt, sondern beliebige geeignete Einheiten verwendet werden könnte. Wasser kann jede Menge eines gelösten Stoffs aufzulösen, weniger als die für eine gesättigte Lösung erforderlich. Tabellen der Löslichkeiten vielen Substanzen können in verschiedener Chemie Texten zu finden.
In einigen Fällen gibt es keine obere Grenze für die Menge eines gelösten Stoffes, der eine bestimmte Menge Lösungsmittel lösen kann, und diese Substanzen sollen in jedem Verhältnis mischbar sein. Vollständig mischbare Stoffe homogene Mischungen ergeben (Lösungen); beispielsweise ist eine Mischung von zwei gasförmigen Substanzen homogen. Oft Flüssigkeiten wie Alkohol und Wasser können in allen Verhältnissen gemischt werden homogene Mischungen zu erhalten.
Wenn eine gesättigte Lösung erreicht worden ist, besteht ein dynamisches Gleichgewicht zwischen dem gelösten Stoffe in der Lösung und jede ungelöste solute. Moleküle des gelösten Stoffes (oder Atome oder Ionen, von der Art des gelösten Stoffes je) werden kontinuierlich in Lösung, aber da die Lösung bereits gesättigt ist, eine gleiche Anzahl von Molekülen des gelösten Stoffes, die Lösung verlassen und auf dem Überschuß an festen gelösten Stoffe redeposit . Ein Gleichgewichtszustand vorhanden ist, wenn diese beiden Prozesse mit der gleichen Rate auftreten, das Nettoergebnis eine konstante Menge an gelöstem Stoff in der Lösung zu sein. Eine gesättigte Lösung kann daher genauer als eine Lösung definiert werden, die mit einem Überschuß des gelösten Stoffes bei einer bestimmten Temperatur im Gleichgewicht ist.
Bedingungen, die Löslichkeit beeinflussen
Die Natur des gelösten Stoffes und des Lösungsmittels. Kristalline Substanzen bestehen aus einer regelmäßigen Anordnung von Atomen, Molekülen oder Ionen; die Kräfte, im letzteren Fall, dass die Kristall zusammenhalten, sind elektrostatischer Natur. Für ein ionischer Kristall in Wasser zu lösen, müssen die Wassermoleküle können die Ladungen der positiven und negativen Ionen voneinander abzuschirmen. Die Anziehungskräfte zwischen den Ionen in der Lösung sind geringer als die im festen Zustand, weil der Lösungsmittelmoleküle; Daher verhalten sich die Ionen mehr oder weniger unabhängig in Lösung. Im allgemeinen sind die relativen Löslichkeiten von ionischen Substanzen ein Maß für die Stärke der elektrostatischen Kräfte, daß die Kristalle zusammenhalten.
Eigenschaften von Lösungen
Reine Flüssigkeiten haben eine Reihe von charakteristischen physikalischen Eigenschaften (Schmelzpunkt, Dampfdruck bei einer gegebenen Temperatur, etc.). Lösungen in einem Lösungsmittel weisen die gleichen Eigenschaften, aber die Werte unterscheiden sich von denen des reinen Lösungsmittels wegen der Anwesenheit des gelösten Stoffes. Darüber hinaus ist die in diesen Eigenschaften beobachtete Änderung in eine Lösung aus dem reinen Lösungsmittel geht hängt nur von der Anzahl der gelösten Moleküle; diese Eigenschaften werden kolligativer Eigenschaften genannt. Die Eigenschaften eines Lösungsmittels, das eine vorhersagbare Veränderung bei Zugabe eines gelösten Stoffes zeigen, sind der Schmelzpunkt, Siedepunkt, Dampfdruck, und der osmotische Druck.
Dampfdruck aufweisen Alle Flüssigkeiten mit einem Dampfdruck, deren Größe von der Temperatur der Flüssigkeit abhängt. Zum Beispiel siedet Wasser bei 100 # x00B0; C, die bei 100 # x00B0 bedeutet, dass; C des Dampfdruck von Wasser gleich den Atmosphärendruck so dass Blasen von gasförmigem Wasser (Dampf) entweichen aus dem flüssigen Zustand. Jedoch ist der Dampfdruck einer Lösung (bei jeder Temperatur) geringer ist als die des Lösungsmittels. Somit siedendes Wasser aufhört bei der Zugabe von Salz zu sieden, weil die Salzlösung einen niedrigeren Dampfdruck als reines Wasser hat. Die Salzlösung wird schließlich sieden, wenn die Temperatur der Lösung erhöht sich bringt eine Erhöhung der Dampfdruck ausreichend wieder Blasen bilden. Beachten Sie in diesem Beispiel, dass der Siedepunkt des Wassers erhöht sich mit der Zugabe von Salz; Somit werden die Siedepunktserhöhung und der Dampfdruck Depressionen.
Literaturverzeichnis
Ben-Naim, Arieh (1974). Wasser und wässrige Lösungen: Einführung in einer molekularen Theorie. New York: Plenum Press.