אנו מסבירים מהי תמיסה כימית ואת המאפיינים העיקריים שלה. כמו כן, איך זה מסווג ומה זה ריכוז.
מהי תמיסה כימית?
תמיסה או תמיסה כימית נקראת א תערובת הומוגנית של שניים או יותר כימיקלים טהורים. פירוק יכול להתרחש ברמה מולקולרית או יונית ואינו מהווה א תגובה כימית.
בדרך זו, לפתרון הנובע מתערובת של שני רכיבים יהיה שלב אחד שניתן לזהות (מוצק, נוזל אוֹ סודה) למרות שלמרכיבים הנפרדים שלו היו שלבים שונים. למשל, כאשר ממיסים סוכר פנימה מים.
לכל תמיסה כימית יש לפחות שני מרכיבים: מומס (אשר מומס בשני) וממס או ממס (הממיס את המומס). במקרה של סוכר מומס במים, הסוכר הוא המומס והמים הם הממס.
היווצרות פתרונות ו תַעֲרוֹבֶת s של חומרים חיוניים לפיתוח חומרים חדשים ולהבנת הכוחות הכימיים המאפשרים לחומר להתחבר. זה מעניין במיוחד את התחומים של כִּימִיָה, ה ביולוגיה וגיאוכימיה, בין היתר.
מאפיינים של תמיסה כימית
באופן כללי, כל תמיסה כימית מאופיינת ב:
- מומס וממס לא ניתן להפריד בשיטות פיזיקליות כגון סִנוּן אוֹ מנופה, מאז שלהם חלקיקים הם היוו אינטראקציות כימיות חדשות.
- יש להם מומס וממס (לפחות) בפרופורציה ניתנת לזיהוי.
- לא ניתן להבחין במרכיביו המרכיבים בעין בלתי מזוינת.
- רק מומס וממס ניתן להפריד בשיטות כגון זִקוּק, ה הִתגַבְּשׁוּת גַל כרומטוגרפיה.
סוגי תמיסות כימיות
ניתן לסווג תמיסות כימיות לפי שני קריטריונים.
היחס בין מומס לממס:
- דָלִיל. כאשר כמות המומס ביחס לממס קטנה מאוד. לדוגמא: 1 גרם סוכר ב-100 גרם מים.
- מְרוּכָּז. כאשר כמות המומס ביחס לממס גדולה. לדוגמא: 25 גרם סוכר ב-100 גרם מים.
- רָווּי. כאשר הממס כבר לא מקבל עוד מומס בשעה מסוימת טֶמפֶּרָטוּרָה. לדוגמה: 36 גרם סוכר ב-100 גרם מים ב-20 מעלות צלזיוס.
- רווי יתר מכיוון שרוויה קשורה לטמפרטורה, אם נעלה את הטמפרטורה, נוכל לאלץ את הממס לקלוט יותר מומס ממה שהוא יכול בדרך כלל, ולקבל תמיסה רוויה-יתר (רוויה יתר, נניח). לפיכך, נתון לחימום, התמיסה תספוג הרבה יותר מומס ממה שהיא יכולה בדרך כלל.
מצב הצבירה של הרכיבים:
מוצק:
- מוצק על מוצק.גם המומס וגם הממס נמצאים במצב מוצק. לדוגמה: סגסוגות כמו פליזנְחוֹשֶׁת ואבץ).
- גז מוצק. המומס הוא גז והממס הוא מוצק. לדוגמה: מימן בפלדיום, אבק געשי, בין היתר.
- נוזל במוצק. המומס הוא נוזל והממס הוא מוצק. לדוגמה: אמלגמים (כספית וכסף)
נוזלים:
- מוצק בנוזל. בדרך כלל, כמויות קטנות של מוצק (מומס) מומסות בנוזל (ממס). לדוגמא: סוכר מומס במים.
- גז בנוזל. גז (מומס) מומס בנוזל (ממס). לדוגמא: חמצן מומס במים מ יָם האחראי לחיים מימיים על הפלנטה.
- נוזל בנוזל. גם המומס וגם הממס הם נוזליים. לדוגמה: אמלגמים (כספית וכסף)
משקאות מוגזים:
- גז לגז. גם המומס וגם הממס הם גזים. בהזדמנויות רבות מניחים כי פתרונות אלו הם תערובות עקב יחסי הגומלין החלשים בין חלקיקי הגז. לדוגמא: חמצן פנימה אוויר.
- גז מוצק. המומס הוא גז והממס הוא מוצק. לדוגמה: אבק מומס באוויר.
- נוזל בגז. המומס הוא נוזל והממס הוא גז. לדוגמה: קיטור מים באוויר.
ריכוז של תמיסה כימית
ריכוז הוא כמות המתארת את פּרוֹפּוֹרצִיָה של מומס ביחס לממס בתמיסה. גודל זה מתבטא בשני סוגים שונים של יחידות:
יחידות פיזיות. אלה שמתבטאים ביחס ל מִשׁקָל ול כרך של הפתרון, באחוזים (כפילו ב-100). לדוגמה:
- % משקל / משקל. זה מתבטא בגרמים של מומס על פני גרמים של תמיסה.
- % נפח / נפח. זה מתבטא בסנטימטר מעוקב (סמ"ק) של מומס על פני סמ"ק של תמיסה.
- % משקל/נפח. שלבו את השניים הקודמים: גרם מומס על סמ"ק תמיסה.
יחידות כימיות. אלה המתבטאים במערכות של יחידות כימיות. לדוגמה:
- מולריות (M). זה מתבטא במספר של שומות של מומס מעל ליטר אחד של תמיסה או קילוגרם אחד של תמיסה. זה מחושב באופן הבא:
איפה n (X) הוא מספר השומות של רכיב X ו התפרקות הוא נפח התמיסה. מולריות מתבטאת בשומות / ליטר תמיסה.
- שבר טוחן (Xi). זה מתבטא במונחים של שומות של רכיב (ממס או מומס) ביחס לסך השומות של התמיסה, כדלקמן:
Xsolution = מולים של מומס / (שומות של מומס + שומות של ממס)
Xsolvent = שומות של ממס / (שומות של מומס + שומות של ממס)
תמיד שוקל את זה:
Xsolvent + Xsolution = 1
שבר השומה הוא חסר מימד, כלומר אינו מתבטא ב יחידות מידה.
- מולאליות (מ). זהו היחס בין מספר השומות של כל מומס מומס לקילוגרם של ממס. זה מחושב באופן הבא:
איפה מ' (X) היא המוליות של X, n (X) הוא מספר השומות של X ו מסה (ממס) היא מסת הממס המבוטאת בק"ג. חשוב להבהיר שהמולריות מתבטאת לק"ג (1000 גרם) של ממס. זה מבוטא ביחידות של מול / ק"ג.