Күнүмдүк жашоодо адамдар таза заттарга чанда жолугат. Көпчүлүк буюмдар заттардын аралашмасы.
Эритме – компоненттер бир калыпта аралашкан бир тектүү аралашма. Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү боюнча бир нече түрлөрү бар: одоно системалар, молекулалык эритмелер жана коллоиддик системалар, алар көбүнчө золь деп аталат. Бул макалада молекулярдык (же чыныгы) чечимдер каралат. Заттардын сууда эригичтиги кошулмалардын пайда болушуна таасир этүүчү негизги шарттардын бири болуп саналат.
Заттардын эригичтиги: бул эмне жана ал эмне үчүн керек
Бул теманы түшүнүү үчүн, сиз заттардын эритмелери жана эригичтиги эмне экенин билишиңиз керек. Жөнөкөй сөз менен айтканда, бул бир заттын экинчиси менен биригип, бир тектүү аралашма түзүү жөндөмү. Илимий көз караштан алганда, бир кыйла татаал аныктама каралышы мүмкүн. Заттардын эригичтиги – алардын компоненттеринин дисперстүү бөлүштүрүлүшү менен бир же бир нече заттар менен бир тектүү (же гетерогендик) курамдарды түзүүгө жөндөмдүүлүгү. Заттардын жана кошулмалардын бир нече класстары бар:
- тез;
- жаман эрүүчү;
- эрибейт.
Заттын эригичтиги эмнени көрсөтөт
Тойгон аралашмадагы заттын курамы анын эригичтигинин өлчөмү болуп саналат. Жогоруда айтылгандай, бардык заттар үчүн ар кандай болот. 100 г сууда 10 граммдан ашык суюлта алгандар эрийт. Экинчи категория ошол эле шарттарда 1 г аз. Аралашмасында 0,01 г компоненттен аз өткөндөр иш жүзүндө ээрибейт. Бул учурда зат өзүнүн молекулаларын сууга өткөрө албайт.
Эригичтик коэффициенти кандай
Эригичтик коэффициенти (k) 100 г сууда же башка затта суюлтулган заттын максималдуу массасынын (г) көрсөткүчү.
Эриткичтер
Бул процесс эриткичти жана эриген затты камтыйт. Биринчиси, адегенде акыркы аралашма сыяктуу агрегаттык абалында болушу менен айырмаланат. Эреже катары, ал көбүрөөк өлчөмдө алынат.
Бирок химияда суу өзгөчө орунду ээлей турганын көп адамдар билет. Ал үчүн өзүнчө эрежелер бар. H2O болгон эритме суулуу эритме деп аталат. Алар жөнүндө сөз болгондо, суюктук азыраак өлчөмдө болсо дагы экстрагент болуп саналат. Мисал азот кислотасынын суудагы 80% эритмеси. Бул жердеги пропорциялар бирдей эмес Суунун үлүшү кислотадан аз болсо да, затты азот кислотасындагы суунун 20% эритмеси деп айтуу туура эмес.
H2O жетишпеген аралашмалар бар. Алар атын алып жүрүшөтсуусуз. Мындай электролит эритмелери иондук өткөргүч болуп саналат. Алар экстрагенттердин жалгыз же аралашмаларын камтыйт. Алар иондордон жана молекулалардан турат. Алар медицина, тиричилик химиясы, косметика жана башка тармактарда колдонулат. Алар ар кандай эригичтик менен бир нече керектүү заттарды бириктире алат. Сырттан колдонулуучу көптөгөн буюмдардын компоненттери гидрофобдук. Башкача айтканда, алар суу менен жакшы өз ара аракеттенишпейт. Мындай аралашмаларда эриткичтер учуучу, учуучу эмес же бириккен болушу мүмкүн. Органикалык заттар биринчи учурда майларды жакшы эритет. Учуучу заттарга спирттер, углеводороддор, альдегиддер жана башкалар кирет. Алар көбүнчө тиричилик химиясына кирет. Көбүнчө майларды өндүрүү үчүн учуучу эместер колдонулат. Бул майлуу майлар, суюк парафин, глицерин жана башкалар. Учуучу жана учуучу эмес аралашмасы, мисалы, глицерин менен этанол, димексид менен глицерин. Алардын курамында суу да болушу мүмкүн.
Канылуу даражасы боюнча чечимдердин түрлөрү
Каныккан эритме – белгилүү температурада эриткичте бир заттын максималдуу концентрациясын камтыган химиялык заттардын аралашмасы. Андан ары көбөйбөйт. Катуу затты даярдоодо аны менен динамикалык тең салмактуулукта турган жаан-чачындар байкалат. Бул түшүнүк бир эле ылдамдыкта эки карама-каршы багытта (алдыга жана артка реакциялар) агымынын эсебинен убакыттын өтүшү менен сакталып турган абалды билдирет.
Эгерде заттуруктуу температурада дагы ыдырай алат, анда бул эритме каныкпаган болот. Алар туруктуу. Бирок аларга бир затты кошууну уланта берсеңиз, анда ал максималдуу концентрацияга жеткенге чейин сууда (же башка суюктукта) суюлтулган болот.
Дагы бир көрүнүш - ашыкча каныккан. Анын курамында туруктуу температурадагыдан көбүрөөк эриген зат бар. Алар туруксуз тең салмактуулукта болгондуктан, аларга физикалык таасир кристаллдашууну пайда кылат.
Каныккан эритмени каныкпагандан кантип ажырата аласыз?
Муну жасоо оңой. Эгерде зат катуу болсо, анда каныккан эритмеде чөкмө пайда болот. Бул учурда, экстрагент коюуланышы мүмкүн, мисалы, каныккан курамында, кант кошулган суу.
Бирок шарттарды өзгөртүп, температураны жогорулатсаңыз, анда ал мындан ары каралбайт. каныккан, анткени жогорку температурада бул заттын максималдуу концентрациясы башка болот.
Чечимдердин компоненттеринин өз ара аракеттенүү теориялары
Бир аралашмадагы элементтердин өз ара аракеттенүүсүнө байланыштуу үч теория бар: физикалык, химиялык жана заманбап. Биринчисинин авторлору Сванте Август Аррениус жана Вильгельм Фридрих Оствальд. Алар диффузиянын натыйжасында эриткичтин жана эриген заттын бөлүкчөлөрү аралашманын көлөмү боюнча бирдей бөлүштүрүлөт деп ойлошкон, бирок алардын ортосунда өз ара аракеттенүү болгон эмес. Дмитрий Иванович Менделеев алдыга койгон химиялык теория ага карама-каршы келет. Ага ылайык, алардын ортосундагы химиялык өз ара аракеттенүүнүн натыйжасында туруксузсолваттар деп аталган туруктуу же өзгөрүлмө курамдагы бирикмелер.
Учурда Владимир Александрович Кистяковский менен Иван Алексеевич Каблуковдун бирдиктүү теориясы колдонулууда. Бул физикалык жана химиялык айкалыштырат. Заманбап теория эритмеде заттардын өз ара аракеттенбеген бөлүкчөлөрү да, алардын өз ара аракеттенүү продуктылары да – солваттар бар дейт, алардын бар экендигин Менделеев далилдеген. Экстрагент суу болгон учурда алар гидраттар деп аталат. Солваттардын (гидраттардын) пайда болуу кубулушу солватация (гидратация) деп аталат. Ал бардык физикалык жана химиялык процесстерге таасирин тийгизип, аралашмадагы молекулалардын касиеттерин өзгөртөт. Чечимдүүлүк аны менен тыгыз байланышкан экстрагенттин молекулаларынан турган сольвациялык кабык эриген заттын молекуласын курчап алгандыктан болот.
Заттардын эригичтигине таасир этүүчү факторлор
Заттардын химиялык курамы. "Жакшы жакты тартат" эрежеси реагенттерге да тиешелүү. Физикалык жана химиялык касиеттери боюнча окшош заттар өз ара тез эрийт. Мисалы, полярдуу эмес бирикмелер полярдуу эмес кошулмалар менен жакшы аракеттенишет. Полярдуу молекулалар же иондук түзүлүштөгү заттар полярдуу заттарда, мисалы, сууда суюлтулган. Анда туздар, щелочтор жана башка компоненттер ажырайт, ал эми полярдуу эместери тескерисинче. Жөнөкөй бир мисал келтирсек болот. Суудагы канттын каныккан эритмесин даярдоо үчүн тузга караганда көбүрөөк өлчөмдөгү зат керектелет. Ал эмнени билдирет? Жөнөкөй сөз менен айтканда, сиз дагы көп өстүрө аласызтузга караганда суудагы кант.
Температура. Катуу заттардын суюктукта эригичтигин жогорулатуу үчүн экстрагенттин температурасын жогорулатуу керек (көпчүлүк учурда иштейт). Мисал көрсөтүүгө болот. Эгер муздак сууга бир чымчым натрий хлориди (туз) салсаңыз, бул процесс көпкө созулат. Эгер ысык чөйрө менен ушундай кылсаңыз, анда эритүү тезирээк болот. Бул температуранын жогорулашынын натыйжасында кинетикалык энергиянын көбөйүшү менен түшүндүрүлөт, анын олуттуу бөлүгү көбүнчө катуу заттын молекулалары менен иондорунун ортосундагы байланыштарды бузууга жумшалат. Бирок литий, магний, алюминий жана щелоч туздарында температура жогорулаганда алардын эригичтиги төмөндөйт.
Басым. Бул фактор газдарга гана таасир этет. Алардын эригичтиги басымдын жогорулашы менен жогорулайт. Анткени, газдардын көлөмү азаят.
Эритүү ылдамдыгын өзгөртүү
Бул көрсөткүчтү эригичтик менен чаташтырбаңыз. Анткени, бул эки көрсөткүчтүн өзгөрүшүнө ар кандай факторлор таасир этет.
Эриген заттын майдалануу даражасы. Бул фактор катуу заттардын суюктуктардагы эригичтигине таасирин тийгизет. Бүтүндөй (кесек) абалында курамы майда бөлүктөргө бөлүнгөнгө караганда узунураак разбавляется. Мисал келтирели. Туздун катуу блогу кум түрүндөгү тузга караганда сууда бир топ узагыраак эрийт.
Арлаштыруу ылдамдыгы. Белгилүү болгондой, бул процессти аралаштыруу менен катализдөө мүмкүн. Анын ылдамдыгы да маанилүү, анткени ал канчалык чоң болсо, ошончолук тез эрийт.суюктуктагы зат.
Эмне үчүн биз катуу заттардын сууда эригичтигин билишибиз керек?
Биринчиден, мындай схемалар химиялык теңдемелерди туура чечүү үчүн керек. Эригичтик таблицасында бардык заттардын заряды бар. Реагенттерди туура жазып алуу жана химиялык реакциянын теңдемесин түзүү үчүн аларды билүү керек. Сууда эригичтик туздун же негиздин диссоциацияланышын көрсөтөт. Ток өткөрүүчү суулуу бирикмелердин курамында күчтүү электролиттер бар. Дагы бир түрү бар. Токту начар өткөргөндөр алсыз электролиттер болуп эсептелет. Биринчи учурда, компоненттер сууда толугу менен иондоштурулган заттар болуп саналат. Ал эми начар электролиттер бул көрсөткүчтү бир аз гана көрсөтөт.
Химиялык реакция теңдемелери
Теңдемелердин бир нече түрү бар: молекулярдык, толук иондук жана кыска иондук. Чынында, акыркы параметр молекулярдык кыскартылган түрү болуп саналат. Бул акыркы жооп. Толук теңдеме реагенттерди жана реакциянын продуктуларын камтыйт. Эми заттардын эригичтик таблицасына кезек келет. Адегенде реакциянын ишке ашырылышы мүмкүнбү, башкача айтканда, реакциянын шарттарынын бири аткарылдыбы, текшериш керек. Алардын үчөө гана бар: суунун пайда болушу, газдын чыгышы, жаан-чачын. Эгерде биринчи эки шарт аткарылбаса, акыркысын текшерүү керек. Ал үчүн эригичтик таблицасын карап, реакция продуктыларында эрибеген туздун же негиздин бар же жок экенин билүү керек. Эгер ошондой болсо, анда бул чөкмө болот. Андан ары таблица иондук теңдемени жазуу үчүн талап кылынат. Бардык эрүүчү туздар жана негиздер күчтүү электролиттер болгондуктан,анда алар катиондорго жана аниондорго ажырайт. Андан ары байланышпаган иондор кыскарып, теңдеме кыскача жазылат. Мисал:
- K2SO4+BaCl2=BaSO4 ↓+2HCl,
- 2K+2SO4+Ba+2Cl=BaSO4↓+2K+2Cl,
- Ba+SO4=BaSO4↓.
Ошентип, заттардын эригичтик таблицасы иондук теңдемелерди чечүүнүн негизги шарттарынын бири болуп саналат.
Толук таблица бай аралашманы даярдоо үчүн канча компонент керек экенин билүүгө жардам берет.
Эригичтик таблицасы
Бул кадимки толук эмес таблица. Бул жерде суунун температурасы көрсөтүлүшү маанилүү, анткени бул биз жогоруда талкуулаган факторлордун бири.
Эригичтик таблицасын кантип колдонуу керек?
Заттардын сууда эригичтик таблицасы химиктин негизги жардамчыларынын бири. Ал ар кандай заттар менен кошулмалардын суу менен кандайча өз ара аракеттенишээрин көрсөтөт. Катуу заттардын суюктукта эригичтиги индикатор болуп саналат, ансыз көптөгөн химиялык манипуляциялар мүмкүн эмес.
Таблица колдонууга абдан оңой. Биринчи сапта катиондор (оң заряддуу бөлүкчөлөр), экинчи сапта аниондор (терс заряддуу бөлүкчөлөр) жазылат. Таблицанын көпчүлүк бөлүгүн ар бир уячада белгилүү символдор бар тор ээлейт. Булар "P", "M", "H" тамгалары жана "-" жана "?" белгилери.
- "P" - кошулма эрийт;
- "M" - бир аз эрийт;
- "H" - эрибейт;
- "-" - байланыш жок;
- "?" - байланыштын бар экендиги тууралуу маалымат жок.
Бул таблицада бир бош уяча бар - бул суу.
Жөнөкөй мисал
Эми мындай материал менен кантип иштөө керек. Сиз туздун сууда эришин билишиңиз керек дейли - MgSo4 (магний сульфаты). Бул үчүн, Mg2+ тилкесин таап, SO42- сабына өтүшүңүз керек.. Алардын кесилишинде P тамгасы бар, бул кошулма эрүүчү дегенди билдирет.
Тыянак
Ошентип, биз заттардын сууда эригичтиги жөнүндөгү маселени изилдеп көрдүк. Бул билимдер химияны андан ары изилдөөдө пайдалуу болору шексиз. Анткени, ал жерде заттардын эригичтиги маанилүү роль ойнойт. Бул химиялык теңдемелерди жана ар кандай маселелерди чечүү үчүн пайдалуу болот.
