Gündəlik həyatda insanlar nadir hallarda saf maddələrlə qarşılaşırlar. Əksər maddələr maddələrin qarışığıdır.
Məhlul, komponentlərin bərabər şəkildə qarışdırıldığı homojen qarışıqdır. Hissəcik ölçüsünə görə bir neçə növ var: qaba sistemlər, molekulyar məhlullar və çox vaxt sollar adlanan kolloid sistemlər. Bu məqalə molekulyar (və ya həqiqi) həllərdən bəhs edir. Maddələrin suda həll olması birləşmələrin əmələ gəlməsinə təsir edən əsas şərtlərdən biridir.
Maddələrin həllolma qabiliyyəti: bu nədir və nə üçün lazımdır
Bu mövzunu başa düşmək üçün maddələrin məhlullarının və həll olunma qabiliyyətinin nə olduğunu bilmək lazımdır. Sadə dillə desək, bu, bir maddənin digəri ilə birləşmək və homojen bir qarışıq yaratmaq qabiliyyətidir. Elmi baxımdan daha mürəkkəb tərif nəzərdə tutula bilər. Maddələrin həllolma qabiliyyəti, komponentlərin dağılmış paylanması ilə bir və ya bir neçə maddə ilə homojen (və ya heterojen) tərkiblər yaratmaq qabiliyyətidir. Maddələrin və birləşmələrin bir neçə sinfi var:
- ani;
- zəif həll olunur;
- həll olunmur.
Maddənin həlledicilik ölçüsü nə deyir
Doymuş qarışıqda maddənin tərkibi onun həll olma qabiliyyətinin ölçüsüdür. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bütün maddələr üçün fərqlidir. 100 q suda 10 q-dan çoxunu həll edə bilənlər həll olunur. İkinci kateqoriya eyni şərtlərdə 1 g-dən azdır. Praktik olaraq həll olunmayanlar qarışığında 0,01 q-dan az komponentin keçdiyi maddələrdir. Bu halda maddə öz molekullarını suya köçürə bilməz.
Holluq əmsalı nədir
Holluq əmsalı (k) 100 q suda və ya başqa maddədə seyreltilə bilən maddənin maksimum kütləsinin (g) göstəricisidir.
Holventler
Bu proses bir həlledici və məhluldan ibarətdir. Birincisi, ilkin olaraq son qarışıqla eyni birləşmə vəziyyətində olması ilə fərqlənir. Bir qayda olaraq, daha böyük miqdarda qəbul edilir.
Lakin bir çox insan suyun kimyada xüsusi yer tutduğunu bilir. Bunun üçün ayrıca qaydalar var. H2O olan məhlul sulu məhlul adlanır. Onlardan danışarkən, maye daha az miqdarda olsa da, ekstraktordur. Buna misal olaraq azot turşusunun suda 80% məhlulunu göstərmək olar. Buradakı nisbətlər bərabər deyil Suyun nisbəti turşudan az olsa da, maddəni azot turşusunda suyun 20%-lik məhlulu adlandırmaq düzgün deyil.
H2O olmayan qarışıqlar var. Adını daşıyacaqlarsusuz. Belə elektrolit məhlulları ion keçiriciləridir. Onların tərkibində ekstraktorların tək və ya qarışıqları var. Onlar ionlardan və molekullardan ibarətdir. Onlar tibb, məişət kimyası istehsalı, kosmetika və digər sahələrdə istifadə olunur. Onlar müxtəlif həllediciliyə malik bir neçə istənilən maddəni birləşdirə bilərlər. Xarici olaraq tətbiq olunan bir çox məhsulların komponentləri hidrofobikdir. Başqa sözlə, onlar su ilə yaxşı əlaqə qurmurlar. Belə qarışıqlarda həlledicilər uçucu, uçucu olmayan və ya birləşmiş ola bilər. Üzvi maddələr birinci halda yağları yaxşı həll edir. Uçucu maddələrə spirtlər, karbohidrogenlər, aldehidlər və s. Onlar tez-tez məişət kimyəvi maddələrinə daxildir. Qeyri-uçucu ən çox məlhəm istehsalı üçün istifadə olunur. Bunlar yağlı yağlar, maye parafin, qliserin və başqalarıdır. Birləşdirilmiş, uçucu və uçucu olmayan, məsələn, qliserin ilə etanol, dimeksid ilə qliserin qarışığıdır. Onların tərkibində su da ola bilər.
Doyma dərəcəsinə görə həll növləri
Doymuş məhlul müəyyən temperaturda həlledicidə bir maddənin maksimum konsentrasiyasını ehtiva edən kimyəvi maddələrin qarışığıdır. Bundan sonra çoxalmayacaq. Bərk bir maddənin hazırlanmasında onunla dinamik tarazlıqda olan yağıntı nəzərə çarpır. Bu anlayış, eyni sürətlə iki əks istiqamətdə (irəli və əks reaksiyalar) eyni vaxtda axması səbəbindən zamanda davam edən vəziyyət deməkdir.
Əgər maddəsabit temperaturda hələ də parçalana bilər, onda bu məhlul doymamış olur. Onlar sabitdir. Lakin onlara bir maddə əlavə etməyə davam etsəniz, o, maksimum konsentrasiyasına çatana qədər suda (və ya digər mayedə) seyreltiləcək.
Başqa bir görünüş - həddindən artıq doymuş. Sabit temperaturda ola bildiyindən daha çox məhlul ehtiva edir. Qeyri-sabit tarazlıqda olduqlarına görə onlara fiziki təsir kristallaşmaya səbəb olur.
Doymuş məhlulu doymamışdan necə ayırd etmək olar?
Bunu etmək kifayət qədər asandır. Maddə bərkdirsə, doymuş məhlulda çöküntü görünə bilər. Bu halda, ekstraktor qatılaşa bilər, məsələn, doymuş tərkibdə şəkərin əlavə olunduğu su.
Ancaq şərtləri dəyişsəniz, temperaturu artırsanız, o, artıq nəzərə alınmayacaq. doymuşdur, çünki daha yüksək temperaturda bu maddənin maksimum konsentrasiyası başqa olacaq.
Məhsul komponentlərinin qarşılıqlı təsiri nəzəriyyələri
Qarışıqdakı elementlərin qarşılıqlı təsiri ilə bağlı üç nəzəriyyə var: fiziki, kimyəvi və müasir. Birincinin müəllifləri Svante August Arrhenius və Wilhelm Friedrich Ostwalddır. Onlar güman edirdilər ki, diffuziya səbəbindən həlledicinin və məhlulun hissəcikləri qarışığın bütün həcminə bərabər paylanır, lakin onlar arasında qarşılıqlı təsir yoxdur. Dmitri İvanoviç Mendeleyevin irəli sürdüyü kimyəvi nəzəriyyə isə bunun əksidir. Buna görə, onların arasında kimyəvi qarşılıqlı təsir nəticəsində qeyri-sabitdirSolvatlar adlanan sabit və ya dəyişkən tərkibli birləşmələr.
Hazırda Vladimir Aleksandroviç Kistyakovski və İvan Alekseeviç Kablukovun vahid nəzəriyyəsindən istifadə olunur. Fiziki və kimyəvi birləşmələri birləşdirir. Müasir nəzəriyyə deyir ki, məhlulda həm maddələrin qarşılıqlı təsir göstərməyən hissəcikləri, həm də onların qarşılıqlı təsir məhsulları - solvatlar var, onların mövcudluğunu Mendeleyev sübut edir. Ekstraktor su olduqda, onlara hidratlar deyilir. Solvatların (hidratların) əmələ gəldiyi hadisəyə solvatlaşma (hidratlaşma) deyilir. Bütün fiziki və kimyəvi proseslərə təsir edir və qarışıqdakı molekulların xüsusiyyətlərini dəyişir. Solvasiya onunla sıx əlaqəli olan ekstraktorun molekullarından ibarət solvasiya qabığının məhlulun molekulunu əhatə etməsi səbəbindən baş verir.
Maddələrin həll olunma qabiliyyətinə təsir edən amillər
Maddələrin kimyəvi tərkibi. “Bəyən kimi çəkir” qaydası reagentlərə də aiddir. Fiziki və kimyəvi xassələri oxşar olan maddələr qarşılıqlı olaraq daha tez həll oluna bilər. Məsələn, qeyri-qütblü birləşmələr qeyri-qütblü birləşmələrlə yaxşı qarşılıqlı təsir göstərir. Qütb molekulları və ya ion quruluşu olan maddələr qütblərdə, məsələn, suda seyreltilir. Onda duzlar, qələvilər və digər komponentlər parçalanır, qeyri-qütblülər isə əksinədir. Sadə bir misal göstərmək olar. Suda şəkərin doymuş bir həllini hazırlamaq üçün duzdan daha çox miqdarda maddə tələb olunur. Bunun mənası nədi? Sadəcə olaraq, daha çox yetişdirə bilərsinizduzdan suda şəkər.
Temperatur. Mayelərdə bərk maddələrin həllini artırmaq üçün ekstraktorun temperaturunu artırmaq lazımdır (əksər hallarda işləyir). Bir misal göstərmək olar. Soyuq suya bir çimdik natrium xlorid (duz) qoysanız, bu proses çox vaxt aparacaq. Eyni şeyi isti bir mühitlə etsəniz, həll daha sürətli olacaq. Bu, temperaturun artması nəticəsində kinetik enerjinin artması ilə izah olunur, bunun əhəmiyyətli bir hissəsi çox vaxt bərk maddənin molekulları və ionları arasındakı bağların məhvinə sərf olunur. Bununla belə, litium, maqnezium, alüminium və qələvi duzları vəziyyətində temperatur yüksəldikdə, onların həllolma qabiliyyəti azalır.
Təzyiq. Bu amil yalnız qazlara təsir edir. Artan təzyiqlə onların həllolma qabiliyyəti artır. Axı qazların həcmi azalır.
Dəyişmə sürətini dəyiş
Bu göstəricini həll olma qabiliyyəti ilə qarışdırmayın. Axı bu iki göstəricinin dəyişməsinə müxtəlif amillər təsir edir.
Hərlənmiş maddənin parçalanma dərəcəsi. Bu amil bərk maddələrin mayelərdə həll olmasına təsir göstərir. Bütün (toplu) vəziyyətdə, kompozisiya kiçik parçalara bölünəndən daha uzun müddət seyreltilir. Bir misal götürək. Bərk bir duz blokunun suda həll edilməsi qum şəklində olan duza nisbətən daha uzun sürəcək.
Qarışdırma sürəti. Məlum olduğu kimi, bu prosesi qarışdırmaqla kataliz etmək olar. Onun sürəti də vacibdir, çünki nə qədər böyükdürsə, bir o qədər tez əriyəcəkdir.mayedəki maddə.
Niyə bərk maddələrin suda həllolma qabiliyyətini bilməliyik?
İlk növbədə kimyəvi tənlikləri düzgün həll etmək üçün belə sxemlər lazımdır. Həlledicilik cədvəlində bütün maddələrin yükləri var. Reagentləri düzgün qeyd etmək və kimyəvi reaksiyanın tənliyini tərtib etmək üçün onları bilmək lazımdır. Suda həllolma duzun və ya əsasın parçalana biləcəyini göstərir. Cərəyan keçirən sulu birləşmələrin tərkibində güclü elektrolitlər var. Başqa bir növü var. Cərəyanı zəif keçirənlər zəif elektrolitlər hesab olunur. Birinci halda, komponentlər suda tamamilə ionlaşan maddələrdir. Halbuki zəif elektrolitlər bu göstəricini yalnız kiçik dərəcədə göstərir.
Kimyəvi reaksiya tənlikləri
Bir neçə növ tənlik var: molekulyar, tam ion və qısa ion. Əslində, sonuncu seçim molekulyarın qısaldılmış formasıdır. Bu son cavabdır. Tam tənlik reaktivləri və reaksiya məhsullarını ehtiva edir. İndi maddələrin həllolma cədvəlinin növbəsi gəlir. Əvvəlcə reaksiyanın mümkün olub olmadığını, yəni reaksiya üçün şərtlərdən birinin yerinə yetirilib-yetirilmədiyini yoxlamaq lazımdır. Onlardan yalnız 3-ü var: suyun əmələ gəlməsi, qazın ayrılması, yağıntı. İlk iki şərt yerinə yetirilmirsə, sonuncunu yoxlamaq lazımdır. Bunun üçün həllolma cədvəlinə baxmaq və reaksiya məhsullarında həll olunmayan duz və ya əsasın olub olmadığını öyrənmək lazımdır. Əgər belədirsə, deməli bu çöküntü olacaq. Bundan əlavə, ion tənliyini yazmaq üçün cədvəl tələb olunacaq. Bütün həll olunan duzlar və əsaslar güclü elektrolitlər olduğundan,sonra onlar kationlara və anionlara parçalanacaqlar. Bundan əlavə, bağlanmamış ionlar azaldılır və tənlik qısa formada yazılır. Nümunə:
- K2SO4+BaCl2=BaSO4 ↓+2HCl,
- 2K+2SO4+Ba+2Cl=BaSO4↓+2K+2Cl,
- Ba+SO4=BaSO4↓.
Beləliklə, maddələrin həllolma cədvəli ion tənliklərinin həlli üçün əsas şərtlərdən biridir.
Ətraflı cədvəl zəngin qarışığı hazırlamaq üçün nə qədər komponent götürməli olduğunuzu öyrənməyə kömək edir.
Holluq cədvəli
Bu, adi natamam cədvəldir. Suyun temperaturunun burada qeyd olunması vacibdir, çünki bu, yuxarıda müzakirə etdiyimiz amillərdən biridir.
Holluq cədvəlindən necə istifadə etməli?
Maddələrin suda həll olma cədvəli kimyaçının əsas köməkçilərindən biridir. Müxtəlif maddələrin və birləşmələrin su ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu göstərir. Bərk maddələrin mayedə həllolma qabiliyyəti bir çox kimyəvi manipulyasiyaların mümkün olmadığı bir göstəricidir.
Cədvəldən istifadə etmək çox asandır. Birinci sətirdə kationlar (müsbət yüklü hissəciklər), ikinci sətirdə anionlar (mənfi yüklü hissəciklər) yazılır. Cədvəlin çox hissəsini hər bir hüceyrədə müəyyən simvolları olan bir şəbəkə tutur. Bunlar "P", "M", "H" hərfləri və "-" və "?" işarələridir.
- "P" - birləşmə həll olunur;
- "M" - bir az həll edir;
- "H" - həll olunmur;
- "-" - əlaqə yoxdur;
- "?" - əlaqənin mövcudluğu haqqında məlumat yoxdur.
Bu cədvəldə bir boş xana var - bu sudur.
Sadə nümunə
İndi belə materialla necə işləmək haqqında. Tutaq ki, duzun suda həll olub olmadığını öyrənməlisiniz - MgSo4 (maqnezium sulfat). Bunu etmək üçün Mg2+ sütununu tapmalı və SO42- sətirinə enməlisiniz.. Onların kəsişməsində P hərfi var, yəni birləşmə həll olunur.
Nəticə
Beləliklə, biz təkcə suda deyil, həm də maddələrin suda həll olması məsələsini öyrənmişik. Şübhəsiz ki, bu bilik kimyanın gələcək öyrənilməsində faydalı olacaqdır. Axı orada maddələrin həllolma qabiliyyəti mühüm rol oynayır. Kimyəvi tənlikləri və müxtəlif problemləri həll etmək üçün faydalı olacaq.
