Լուծույթի զանգվածային կոնցենտրացիան ժամանակակից քիմիայի տարածված հասկացություններից է։ Հոդվածում մենք կբացահայտենք լուծումների առանձնահատկությունները, դրանց տեսակները, կիրառումը: Եկեք նշենք տարբեր տեսակի կոնցենտրացիաների հաշվարկման օրինակներ։
Լուծումների առանձնահատկությունները
Լուծումը միատարր համակարգ է՝ փոփոխական կազմով։ Լուծման երկու բաղադրիչներից մեկը միշտ հանդես է գալիս որպես միջավայր: Հենց դրա մեջ կլուծվեն այլ նյութերի կառուցվածքային բեկորները։ Այն կոչվում է լուծիչ, որի ներսում գտնվում են լուծվող նյութի մոլեկուլները։
Եթե երկու գազային նյութեր խառնվում են, ապա լուծիչ չի արտանետվում։ Յուրաքանչյուր կոնկրետ իրավիճակի համար միշտ կատարվում են հատուկ հաշվարկներ։
Համասեռ համակարգերի ստացում
Համասեռ լուծույթներ ստանալու համար անհրաժեշտ է լուծված նյութերը տրորել կառուցվածքային միավորներին։ Միայն այդ դեպքում համակարգերը ճշմարիտ կլինեն: Մանր կաթիլներով մանրացնելիս ստացվում են ավազահատիկներ, որոնք կտարածվեն միջավայրում, ստացվում են կոլոիդային լուծույթներ, էմուլսիաներ, կախույթներ։
Օգտագործելով լուծումներ
Ի դեպ, ներսշինարարությունը, ավազի, ցեմենտի, ջրի խառնուրդը կոչվում է նաև լուծույթ, բայց քիմիական տեսակետից այն կախոց է։ Լուծումների գործնական նշանակությունը կարելի է բացատրել տարբեր պատճառներով։
Քիմիական ռեակցիաները հեղուկ լուծույթներում տեղի են ունենում լուծիչի մեծ մասում: Սա նրանց հասանելի է դարձնում արձագանքման համար՝ առանց համակարգի վրա որևէ լրացուցիչ գործողության: Պինդ մասնիկներ պարունակող խառնուրդում անհնար է ռեակցիան ամբողջությամբ իրականացնել։ Գործընթացը արագացնելու համար մասնիկները պետք է դիպչեն որոշ կետերի: Ռեակցիայի արագությունը մեծացնելու համար բյուրեղները մանրացնում են շաղախի մեջ, ապա սեղմում։ Բայց անմիջապես հնարավոր չէ հասնել գործընթացի ամբողջականությանը։
Լուծման դեպքում գործընթացն այլ կերպ է ընթանում: Մոլեկուլներն ազատորեն շարժվում են, և երբ դրանք բախվում են, տեղի են ունենում քիմիական փոխակերպումներ։ Այն էներգիան, որը սկսում է արտազատվել նման փոխազդեցության ժամանակ, կուտակվում է լուծիչի կողմից, համակարգը գործնականում չի տաքանում։
լուծույթների ֆիզիկական հատկություններ և կոնցենտրացիան
Նյութի զանգվածային բաժինը թույլ է տալիս որոշել դրանց պատրաստման համար վերցված լուծվող նյութի և լուծիչի քանակական հարաբերակցությունը: Մետաղների համաձուլվածքները, ի դեպ, նույնպես լուծույթներ են, բայց պինդ, որոնք բնութագրվում են որոշակի ֆիզիկական պարամետրերով։
Լուծումները ունեն լուծված բաղադրիչի ուժը փոխելու հատկություն։ Սա նրանց պահանջարկ է դարձնում գյուղատնտեսության և բժշկության ոլորտում։ Օրինակ, կալիումի պերմանգանատի լուծույթը (կալիումի պերմանգանատ) օգտագործվում է միջին կոնցենտրացիայի մեջ քերծվածքների և վերքերի բուժման համար: Բայց գործնականնրա ցածր կոնցենտրացիան նույնպես կարևոր է: Այսպիսով, նյութի 2-3% զանգվածային բաժինը լուծույթին տալիս է թեթևակի վարդագույն գույն, որը պահանջված է ստամոքսի լվացման համար։
Կալիումի պերմանգանատի մուգ մանուշակագույն բյուրեղները չեն օգտագործվում բժշկական նպատակներով, քանի որ դրանք ունեն ուժեղ օքսիդացնող հատկություն: Ընդհանուր առմամբ, գույնի ինտենսիվությունը ուղղակիորեն կապված է նրա կոնցենտրացիայի հետ: Նյութի զանգվածային բաժինը թույլ է տալիս կարգավորել պատրաստի լուծույթի թունավորությունը։
Զանգվածային կոտորակ
Ինչպե՞ս է հաշվարկվում այս կոնցենտրացիան: Նյութի զանգվածային բաժինը բնութագրվում է նյութի զանգվածի և լուծույթի զանգվածի հարաբերությամբ՝ վերցված որպես տոկոս։ Նրանց օրգանոլեպտիկ հատկությունների վրա ազդում է ոչ միայն այն, ինչ կլուծվի, այլև քանակական ցուցանիշը։ Օրինակ՝ սովորական աղի թույլ լուծույթի համար համը գրեթե չկա, իսկ բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում այն դրսևորվում է տարբեր աստիճաններով։
Ինչպե՞ս է գործնականում որոշվում կենտրոնացումը: Անօրգանական քիմիայի դպրոցական դասընթացում դիտարկվում է նյութի զանգվածային բաժինը լուծույթում։ Դրա որոշման առաջադրանքները ներառված են 9-րդ դասարանի շրջանավարտների թեստային առաջադրանքներում:
Բերենք մի առաջադրանքի օրինակ, որն օգտագործում է կենտրոնացում:
Սեղանի աղի զանգվածային բաժին 25%. Լուծույթի զանգվածը 250 գրամ է։ Որոշեք դրա մեջ պարունակվող ջրի զանգվածը։ Հաշվարկներ կատարելու համար նախ պետք է պարզել նյութի զանգվածը։ Ելնելով համամասնությունից՝ մենք գտնում ենք, որ լուծույթի նյութերը կազմում են 62,5 գրամ։ Ջրի զանգվածը որոշելու համար 250 գրամից հանում ենք հենց նյութի զանգվածը՝ արդյունքումստանում ենք 187,5 գ։
կոնցենտրացիաների տեսակները
Ի՞նչ է կենտրոնացումը: Լուծույթի զանգվածային ֆրակցիաները կարող են պարունակել ոչ ավելի, քան հարյուր տոկոս: Քիմիայի մեջ «կոնցենտրացիա» տերմինը ենթադրում է լուծված նյութի որոշակի քանակություն։ Կան մի քանի տարբերակներ՝ մոլային, զանգվածային կոնցենտրացիա։
Օրինակ, եթե ձեզ անհրաժեշտ է պատրաստել 80 գրամ ջրի և 20 գրամ կերակրի աղի լուծույթ և որոշել նյութի զանգվածային բաժինները լուծույթում, ապա նախ պետք է որոշել լուծույթի զանգվածը: Դա կլինի հարյուր գրամ: Նյութի տոկոսը 20 տոկոս է։
Մենք վերլուծեցինք, թե ինչ է կազմում զանգվածային բաժինը: Մոլային կոնցենտրացիան վերաբերում է նյութի քանակի հարաբերությանը վերցված լուծույթի ծավալին: Տվյալ մոլային կոնցենտրացիայով լուծույթ պատրաստելու համար նախ որոշվում է նյութի զանգվածը։ Այնուհետև այն կշռում են ճիշտ քանակությամբ և լուծվում մեկ լիտր լուծիչի մեջ։
Մոլային կոնցենտրացիայի հաշվարկ
Այսպիսով, 2 լիտր 0,15 մոլ/լ կոնցենտրացիայով լուծույթ պատրաստելու համար նախ հաշվարկեք լուծույթում պարունակվող աղի զանգվածը։ Դա անելու համար անհրաժեշտ է 0,15 մոլը բաժանել 2 լիտրի, ստանում ենք 0,075 մոլ։ Այժմ հաշվում ենք զանգվածը՝ 0,075 մոլը բազմապատկվում է 58,5 գ/մոլով։ Արդյունք - 4, 39
Անալիտիկ քիմիայի հիմնախնդիրներ
Անալիզը համարվում է կիրառական քիմիական խնդիր: Նրա օգնությամբ բացահայտվում է խառնուրդի բաղադրությունը, կատարվում են ախտորոշիչ թեստեր, վերլուծվում են ապարները։ Դա անելու համար անհրաժեշտ է որոշել լուծույթի որակական և քանակական բաղադրությունը։
Այն առաջադրանքներից, որոնք առավել հաճախ հանդիպում են անօրգանական քիմիայում, առանձնացնում ենք մեկ նյութի կոնցենտրացիայի որոշումը մեկ այլ նյութում տրված արժեքից։ Փորձերի օգնությամբ հնարավոր է աստիճանական լրացում կատարել լուծույթի մեջ, որում հայտնի է մոլային կոնցենտրացիան, ցանկալի լուծույթին։ Այս գործընթացը կոչվում է տիտրացիա։
Լուծելիություն և լուծիչներ
Ամենատարածված լուծիչը ջուրն է: Այն հիանալի լուծում է հիմքերը, թթուները, աղերը, որոշ օրգանական միացություններ։ Հենց ջրային լուծույթներն են բնության մեջ ամենատարածված համակարգերը։ Ջուրը հանդես է գալիս որպես կենսաբանական լուծիչ։ Այն համարվում է բազմաթիվ միջավայրերի՝ արյան, ցիտոզոլների, միջբջջային հեղուկների հոսքի հիմք։ Կենդանիների և բույսերի բազմաթիվ տեսակներ ապրում են ջրային միջավայրում։
Լուծելիությունը նյութի հատկությունն է՝ լուծելու ընտրված լուծիչում: Սա բարդ երևույթ է, որը պահանջում է հաշվի առնել լուծիչի որոշ նրբերանգներ և կառուցվածքային առանձնահատկություններ։
Ալկոհոլները կարելի է նշել որպես լավ օրգանական նյութեր: Դրանք իրենց կազմի մեջ ներառում են հիդրօքսիլային խմբեր, հետևաբար ունեն բարձր լուծելիություն։
Եզրակացություն
Ցանկացած հեղուկ կարելի է համարել որպես լուծիչ։ Այդ իսկ պատճառով մենք հաճախ խոսում ենք տարբեր հեղուկ նյութերի փոխադարձ լուծելիության մասին։ Օրինակ՝ օրգանական նյութերից կարելի է նշել էսթերների ջրում լուծելիությունը։
Անօրգանական և օրգանական քիմիայի մեջ օգտագործվող տարբեր տեսակի կոնցենտրացիաները օգնում են իրականացնելնյութերի որակական և քանակական որոշումներ. Լուծումների տեսությունը պահանջված է անալիտիկ քիմիայի, դեղագործության և ժամանակակից բժշկության մեջ։
