لا توجد مواد نقية في الطبيعة تقريبًا. في الأساس ، يتم تقديمها في شكل مخاليط قادرة على تكوين أنظمة متجانسة أو غير متجانسة.
ميزات الحلول الحقيقية
الحلول الحقيقية هي نوع من الأنظمة المشتتة التي تتمتع بقوة أكبر بين وسط التشتت والمرحلة المشتتة.
يمكن الحصول على بلورات بأحجام مختلفة من أي مادة كيميائية. على أي حال ، سيكون لديهم نفس البنية الداخلية: شبكة بلورية أيونية أو جزيئية.
حل
في عملية إذابة حبيبات كلوريد الصوديوم والسكر في الماء ، يتم تكوين محلول أيوني وجزيئي. اعتمادًا على درجة التفتت ، يمكن أن تكون المادة بالشكل:
- جسيمات عيانية مرئية أكبر من 0.2 مم ؛
- لا يمكن التقاط الجسيمات المجهرية التي يقل حجمها عن 0.2 مم إلا بالمجهر.
تختلف المحاليل الحقيقية والغروية في حجم جزيئات المذاب. البلورات غير المرئية تحت المجهر تسمى جسيمات غروانية ، وتسمى الحالة الناتجة محلول غرواني.
مرحلة الحل
في كثير من الحالات ، الحلول الحقيقية هي أنظمة سحق (مشتتة) من النوع المتجانس. تحتوي على مرحلة مستمرة مستمرة - وسط تشتت وجزيئات مطحونة من شكل وحجم معينين (المرحلة المشتتة). كيف تختلف المحاليل الغروية عن الأنظمة الحقيقية؟
الاختلاف الرئيسي هو حجم الجسيمات. تعتبر الأنظمة المشتتة الغروانية غير متجانسة ، لأنه من المستحيل اكتشاف حدود المرحلة في المجهر الضوئي.
الحلول الحقيقية - هذا هو الخيار عندما يتم تقديم مادة في البيئة في شكل أيونات أو جزيئات. يشيرون إلى حلول متجانسة أحادية الطور.
يعتبر الانحلال المتبادل لوسط التشتت والمادة المشتتة شرطًا أساسيًا لتشكيل أنظمة التشتت. على سبيل المثال ، كلوريد الصوديوم والسكروز غير قابل للذوبان في البنزين والكيروسين ، لذلك لن تتشكل المحاليل الغروية في مثل هذا المذيب.
تصنيف الأنظمة المشتتة
كيف يتم تقسيم الأنظمة المتفرقة؟ تختلف الحلول الحقيقية والأنظمة الغروية بعدة طرق.
يوجد تقسيم للأنظمة المشتتة حسب حالة تجمع الوسط والمرحلة المشتتة وتشكيل أو عدم تفاعل بينهما.
الميزات
هناك خصائص كمية معينة لتشتت المادة. بادئ ذي بدء ، تتميز درجة التشتت. هذه القيمة هي مقلوب حجم الجسيمات. هي تكونيميز عدد الجسيمات التي يمكن وضعها في صف على مسافة سنتيمتر واحد.
في حالة وجود كل الجسيمات من نفس الحجم ، يتم تشكيل نظام أحادي التشتت. مع الجسيمات غير المتكافئة للمرحلة المشتتة ، يتم تشكيل نظام متعدد التشتت.
مع زيادة تشتت مادة ما ، تزداد العمليات التي تحدث في السطح البيني فيها. على سبيل المثال ، يزداد السطح المحدد للمرحلة المشتتة ، ويزداد التأثير الفيزيائي الكيميائي للوسط في الواجهة بين مرحلتين.
متغيرات أنظمة التفريق
اعتمادًا على المرحلة التي سيكون فيها المذاب ، يتم تمييز أنواع مختلفة من الأنظمة المشتتة.
الهباء الجوي عبارة عن أنظمة مشتتة يتم فيها تقديم الوسط المشتت في شكل غازي. الضباب هو الهباء الجوي الذي له مرحلة تشتيت السائل. الدخان والغبار يتولد عن المرحلة الصلبة المشتتة.
الرغوة مشتت في سائل لمادة غازية. تتحلل السوائل في الرغوة إلى أغشية تفصل فقاعات الغاز.
المستحلبات هي أنظمة مشتتة ، حيث يتوزع سائل على حجم سائل آخر دون أن يذوب فيه.
المعلقات أو المعلقات عبارة عن أنظمة منخفضة التشتت تكون فيها الجسيمات الصلبة في سائل. المحاليل الغروية أو sols في نظام تشتت مائي تسمى hydrosols.
اعتمادًا على التواجد (الغياب) بين جزيئات المرحلة المشتتة ، يتم تمييز الأنظمة المشتتة أو المشتتة بشكل متماسك. إلى المجموعة الأولىتشمل الليوسولات والهباء الجوي والمستحلبات والمعلقات. في مثل هذه الأنظمة ، لا توجد اتصالات بين الجسيمات والمرحلة المشتتة. يتحركون بحرية في المحلول تحت تأثير الجاذبية
تنشأ أنظمة التشتت المتماسك في حالة ملامسة الجسيمات بمرحلة متفرقة ، ونتيجة لذلك يتم تشكيل الهياكل في شكل شبكة أو إطار. تسمى هذه الأنظمة الغروانية المواد الهلامية.
عملية الهلام (الجلتنة) هي تحويل محلول الصول إلى هلام ، بناءً على انخفاض في استقرار محلول الصول الأصلي. من أمثلة أنظمة التشتت المستعبدة المعلقات ، والمستحلبات ، والمساحيق ، والرغاوي. كما أنها تشمل التربة المتكونة في عملية تفاعل المواد العضوية (الدبال) ومعادن التربة.
تتميز أنظمة المشتت الشعري بكتلة مستمرة من المادة تخترق الشعيرات الدموية والمسام. وهي تعتبر من الأقمشة ، أغشية مختلفة ، خشب ، كرتون ، ورق.
الحلول الحقيقية هي أنظمة متجانسة تتكون من عنصرين. يمكن أن توجد في مذيبات ذات حالة تجميع مختلفة. المذيب هو مادة تؤخذ بكميات زائدة. يعتبر المكون الذي يتم تناوله بكمية غير كافية مذابًا.
ميزات الحلول
السبائك الصلبة هي أيضًا حلول تعمل فيها المعادن المختلفة كوسيط ومكون مشتت. من وجهة نظر عملية ، هناك أهمية خاصة لهذه المخاليط السائلة التي يعمل فيها السائل كمذيب.
من العديد من المواد غير العضويةالمذيبات ذات الأهمية الخاصة هي الماء. دائمًا تقريبًا ، يتم تكوين محلول حقيقي عندما تختلط جزيئات المذاب بالماء.
من بين المركبات العضوية ، المواد التالية عبارة عن مذيبات ممتازة: الإيثانول والميثانول والبنزين ورابع كلوريد الكربون والأسيتون. بسبب الحركة الفوضوية لجزيئات أو أيونات المكون المذاب ، فإنها تنتقل جزئيًا إلى المحلول ، وتشكل نظامًا متجانسًا جديدًا.
تختلف المواد في قدرتها على تكوين الحلول. يمكن خلط بعضها مع بعضها بكميات غير محدودة. مثال على ذلك هو انحلال بلورات الملح في الماء.
جوهر عملية الذوبان من وجهة نظر النظرية الحركية الجزيئية هو أنه بعد إدخال بلورات كلوريد الصوديوم في المذيب ، فإنه يتفكك إلى كاتيونات الصوديوم وأنيونات الكلور. تتأرجح الجسيمات المشحونة ، ويؤدي التصادم مع جزيئات المذيب نفسه إلى انتقال الأيونات إلى المذيب (الارتباط). تدريجيًا ، ترتبط الجسيمات الأخرى بالعملية ، ويتم تدمير الطبقة السطحية ، ويذوب بلور الملح في الماء. يسمح الانتشار بتوزيع جزيئات المادة عبر حجم المذيب.
أنواع الحلول الحقيقية
الحل الحقيقي هو نظام مقسم إلى عدة أنواع. هناك تصنيف لهذه الأنظمة إلى مائية وغير مائية حسب نوع المذيب. يتم تصنيفها أيضًا وفقًا لمتغير المذاب إلى قلويات وأحماض وأملاح.
أكلأنواع مختلفة من الحلول الحقيقية فيما يتعلق بالتيار الكهربائي: غير المنحل بالكهرباء ، المنحلات بالكهرباء. اعتمادًا على تركيز المذاب ، يمكن تخفيفها أو تركيزها.
تنقسم الحلول الحقيقية للمواد منخفضة الجزيئات من وجهة نظر الديناميكا الحرارية إلى حقيقية ومثالية.
مثل هذه الحلول يمكن أن تكون مشتتة أيونًا ، وكذلك أنظمة مشتتة جزيئيًا.
تشبع الحلول
اعتمادًا على عدد الجسيمات التي تدخل في المحلول ، هناك حلول مفرطة التشبع وغير مشبعة ومشبعة. المحلول عبارة عن نظام متجانس سائل أو صلب ، يتكون من عدة مكونات. في أي نظام من هذا القبيل ، يوجد مذيب بالضرورة ، بالإضافة إلى مادة مذابة. عند إذابة بعض المواد تنبعث الحرارة.
تؤكد هذه العملية نظرية الحلول ، والتي بموجبها يعتبر الذوبان عملية فيزيائية وكيميائية. هناك تقسيم لعملية الذوبان إلى ثلاث مجموعات. الأولى هي تلك المواد القادرة على الذوبان بمقدار 10 جم في 100 جم من المذيب ، ويطلق عليها عالية الذوبان.
تعتبر المواد قابلة للذوبان بشكل ضئيل إذا كان أقل من 10 جم يذوب في 100 جم من المكون ، ويطلق على الباقي غير قابل للذوبان.
الخلاصة
الأنظمة التي تتكون من جزيئات ذات حالة تجميع مختلفة ، وأحجام الجسيمات ، ضرورية لحياة الإنسان الطبيعية. صحيح ، الحلول الغروية ، التي تمت مناقشتها أعلاه ، يتم استخدامهاتصنيع الأدوية وإنتاج الغذاء. بمعرفة تركيز المذاب ، يمكنك تحضير المحلول الضروري بشكل مستقل ، على سبيل المثال ، كحول الإيثيل أو حمض الأسيتيك ، لأغراض مختلفة في الحياة اليومية. اعتمادًا على حالة تجميع المذاب والمذيب ، فإن الأنظمة الناتجة لها خصائص فيزيائية وكيميائية معينة.
