الحلول المدروسة في الكيمياء هي مخاليط متجانسة (لها مرحلة واحدة) من مادتين أو أكثر، حيث يتم استدعاء المادة التي تذوب المذاب والواحد الذي يذوب الآخر هومذيب. على سبيل المثال ، إذا مزجنا كمية صغيرة من الملح في الماء ، فسيكون المذاب هو الملح (كلوريد الصوديوم - كلوريد الصوديوم) وسيكون الماء هو المذيب.
يبلغ قطر جزيئات المذاب الذائب في المحاليل أقل من أو يساوي 1 نانومتر ، ولا تترسب بمرور الوقت. الوقت ولا يمكننا فصل مكوناته بالطرق الفيزيائية ، مثل الترشيح والطرد المركزي ، فقط بالطرق الكيميائية ، مثل التقطير. علاوة على ذلك ، لن يكون الحل صحيحًا إلا إذا نظر إليه تحت المجهر الفائق ، فإنه يظل متجانسًا في مجمله.
على سبيل المثال ، عندما ننظر إلى الدم بالعين المجردة ، يبدو أنه حل لأنه يبدو أنه يحتوي على مرحلة واحدة. ومع ذلك ، إذا نظرنا تحت المجهر ، سنرى أنه يحتوي على عدة مكونات ، ومكوناته الأساسية الأربعة هي: خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء والصفائح الدموية والبلازما. إذا وضعناه في جهاز طرد مركزي ، فسيتم فصل هذه المكونات ، كما يتضح في الصورة أدناه:
طرد الدم من المركز وصورته تحت المجهر
انهم موجودين المحاليل الأيونية والجزيئية
. الأيونات هي تلك التي تحتوي على أيونات (أنواع كيميائية مشحونة كهربائيًا) مذابة ، والتي يمكن الحصول عليها بطريقتين. واحد هو التفكك الأيوني وهو عندما تتشكل المادة بالفعل بواسطة الأيونات ويتم فصلها عندما تتلامس مع المذيب ، والتي في معظمها في بعض الأحيان يكون الماء ، أي أنه يحدث فقط مع المركبات الأيونية ، كما هو الحال مع ملح الطعام ، الذي يشكل الأيونات في وسط مائي. في+ و Cl-. الطريق الآخر عن طريق التأين، حيث لم تكن الأيونات موجودة من قبل ، ولكن المواد المذابة جزيئية وتتفاعل مع الماء ، تشكيل الأيونات ، كما هو الحال مع كلوريد الهيدروجين ، والذي في وسط مائي يشكل حمض الهيدروكلوريك مع الأيونات ح+ و Cl-.من ناحية أخرى ، فإن المحاليل الجزيئية هي تلك التي لا تتفاعل فيها المواد الجزيئية المذابة مع الماء ، إلا إذا تذوب ، وتفصل جزيئاتها التي تم تجميعها ، حتى يتم فصلها في المحلول ، كما يحدث مع السكر في ماء.
تقوم المحاليل الأيونية بتوصيل التيار الكهربائي ، بينما المحاليل الجزيئية لا توصل الكهرباء.
معظم الوقت نفكر فيه المحاليل السائلة، وهي الأكثر استخدامًا في مختبرات الكيمياء. ومع ذلك ، هناك حلول صلبة، مثل السبائك المعدنية ، على سبيل المثال الفولاذ ، الموضح أدناه ، والذي يتكون من حوالي 98.5٪ حديد ، 0.5 إلى 1.7٪ كربون وآثار من السيليكون والكبريت والفوسفور. هناك أيضا المحاليل الغازيةمثل الهواء ، والذي يتكون بأكبر نسبة من غاز النيتروجين (N2 (ز)- حوالي 79٪) وغاز الأكسجين (O2 (ز)- حوالي 20٪)
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
أمثلة على المحاليل الصلبة والغازية - الصلب والهواء
هناك طريقة أخرى لتصنيف الحلول وهي فيما يتعلق بـ التشبع, هذا يعتمد على معامل الذوبان، أي الحد الأقصى لمقدار المذاب الذي يمكن إذابته في كمية معينة من المذيب عند درجة حرارة معينة. في هذا الصدد ، لدينا ثلاثة أنواع من الحلول:
*محلول غير مشبع: عندما تكون كمية المذاب المذاب في الماء أقل من أقصى كمية ممكنة عند درجة حرارة معينة ؛
*محلول مشبع: عندما يحتوي على أكبر قدر ممكن من المذاب المذاب عند درجة حرارة معينة. نعلم أنه وصل إلى هذه النقطة عندما نضيف المزيد من المذاب ولا يذوب بغض النظر عن مقدار ما نخلطه ، فإن الكمية الزائدة تنتهي في قاع الحاوية وتسمى ترسب, جسم الأرضأوالجسم الخلفية;
* محلول مفرط التشبع: عندما تكون كمية المذاب المذاب أكبر من معامل الذوبان عند درجة حرارة معينة. على سبيل المثال ، لنفترض أن لدينا محلولًا مشبعًا بكمية من الجسم الأرضي في درجة حرارة الغرفة و نقوم بتسخين وخلط وإذابة المادة المترسبة ، لأنه عند درجة حرارة أعلى يكون معامل الذوبان يزيد. ثم اترك هذا المحلول يستريح حتى يعود إلى درجة الحرارة الأولية. إذا بقيت في حالة سكون تامة ، فستظل كمية المذابة الزائدة مذابة ، وبالتالي سيكون لدينا محلول مفرط التشبع ، أي محلول بكمية مذابة أكبر من الحد الأقصى الممكن في ذلك درجة الحرارة. لكن هذا النوع من المحلول غير مستقر للغاية ، ولا يتطلب الأمر سوى اضطراب ، مثل التقليب ، حتى تترسب الكمية الزائدة ويتشبع المحلول.
تسمى هذه العلاقة بين المذاب والمذيب بالتركيز ويمكن التعبير عنها بعدة طرق. يتم شرح ذلك بشكل أفضل في النص "ما هو تركيز المحاليل الكيميائية؟".
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
