РОЗЧИНИ

Вивчивши зміст глави 12, студенти повинні:

знати

• • способи вираження концентрації розчинів;
• • фактори, що впливають на розчинність речовин;
• • фізичні властивості розчинів - осмос та осмотичний тиск, зміна тиску пари розчинника і температур замерзання та кипіння в залежності від концентрації;

вміти

• • висловлювати концентрацію розчину різними способами;
• • характеризувати розчинність речовини в конкретному розчиннику;
• • характеризувати властивості розчину заданого речовини;

володіти

• методами розрахунку осмотичного тиску і температур замерзання та кипіння розчинів.

Характеристика розчинів

Розчини мають дуже важливе значення в житті і практичної діяльності людини. Кожній людині траплялося в житті і готувати розчини, і застосовувати, і вживати їх в їжу. Тому у всіх є досить правильне уявлення про розчини, але дати цілком точне наукове визначення поняття «розчин» виявляється не такою вже елементарним завданням.

Даючи визначення, слід уявляти собі обов'язкові відмітні ознаки розчину. Вони зводяться до наступного:

• - розчин складається мінімум з двох речовин, здатних до самостійного існування;
• - все речовини в розчині роздроблені до окремих молекул, атомів або іонів. В результаті цього розчин являє собою гомогенну систему. Зовні розчин відрізняється від індивідуального речовини;
• - склад розчину можна довільно змінювати в певних межах, беручи речовини для приготування розчину в різних відносних кількостях. Змінний склад відрізняє розчини від індивідуальних речовин;
• - в розчині одне з речовин, як правило, грає роль розчинника, що утворює цю систему і є середовищем по відношенню до інших речовин;
• - між розчинником і іншими речовинами в розчині є взаємодія, що виявляється в тяжінні часток і утворення з'єднань - сольватов (в разі водних розчинів - гідратів). У результаге хімічної взаємодії в розчині може міститися більше речовин, ніж взято для його приготування. Але ці продукти взаємодії не зважають компонентами розчину. Число компонентів, як правило, збігається з числом речовин, узятих для приготування розчину. Газові суміші, включаючи повітря, не у всіх підручниках відносяться до розчинів через відсутність істотного ознаки розчинів - взаємодії між молекулами газів в суміші;
• - компоненти розчину можуть бути виділені в індивідуальному стані за допомогою фізичних методів (випаровування, кристалізація та ін.). Якщо речовини, взяті для приготування розчину, вступають в необоротну хімічну реакцію, то компонентом буде вважатися продукт реакції. Наприклад, натрій реагує з водою:

Отриманий розчин, що містить гідроксид натрію і воду, взяту в надлишку, розглядається не як розчин натрію у воді, а як розчин гідроксиду натрію. Такий же розчин можна приготувати з твердого гідроксиду натрію і води.

На підставі всього сказаного можна дати таке визначення.

Розчином називається конденсована (рідка, тверда) гомогенна система, що складається не менше ніж з двох компонентів, кількісний склад якої можна довільно змінювати в певних межах.

У розчині присутні розчинник і розчинена речовина (може бути два і більше розчинених речовин). Розчинник являє собою середовище, в якій розподілені частки розчинених речовин. Зазвичай розчинником вважають той компонент розчину, який в індивідуальному вигляді існує в тому ж агрегатному стані, що й даний розчин (наприклад, в разі водного розчину солі розчинником, звичайно, є вода). Якщо обидва компонента окремо знаходяться в однаковому агрегатному стані (наприклад, вода і ацетон), то розчинником вважається компонент, що знаходиться в більшій кількості. При порівнянних кількостях змішуються між собою рідин питання про те, яка з них є розчинником, втрачає сенс.

Однорідність розчинів робить їх схожими з хімічними сполуками. Виділення теплоти при розчиненні багатьох речовин теж вказує па відомого роду хімічну взаємодію між розчинником і розчиненим речовиною. У розчинах проявляються властивості окремих компонентів, чого не спостерігається в разі хімічної сполуки. Мінливість складу розчинів наближає їх до механічних сумішей, проте від останніх вони відрізняються своєю однорідністю. Таким чином, розчини займають проміжне положення між механічними сумішами і хімічними сполуками.