הפתרונות שנלמדו בכימיה הם תערובות הומוגניות (בעלות שלב יחיד) של שני חומרים או יותר, שם נקרא החומר שמתמוסס מומס וזה שממיס את השני הוא המֵמֵס. לדוגמא, אם נערבב כמות קטנה של מלח במים, התמיסה תהיה המלח (נתרן כלורי - NaCl) והמים יהיו הממיס.
חלקיקי המומס המומסים בתמיסות הם בקוטר הקטן או שווה ל -1 ננומטר, והם אינם משקעים לאורך זמן. זמן ואנחנו לא יכולים להפריד בין מרכיביו בשיטות פיזיקליות, כגון סינון וצנטריפוגה, רק בשיטות כימיות, כגון זִקוּק. יתר על כן, הפיתרון יהיה נכון רק אם אפילו להסתכל תחת אולטרה מיקרוסקופ הוא נשאר הומוגני בכל שלמותו.
לדוגמא, כאשר אנו מסתכלים על דם בעין בלתי מזוינת, נראה שזה פיתרון מכיוון שנראה שיש לו שלב יחיד. עם זאת, אם נסתכל תחת מיקרוסקופ, נראה שיש לו כמה מרכיבים, וארבעת המרכיבים העיקריים שלו הם: כדוריות דם אדומות, כדוריות דם לבנות, טסיות דם ופלסמה. אם נכניס אותו לצנטריפוגה, רכיבים אלה יופרדו, כפי שניתן לראות בתמונה למטה:
דם צנטריפוגה ותדמיתו במיקרוסקופ
הם קיימים פתרונות יוניים ומולקולריים. יונים הם כאלה שמומסים בהם יונים (מינים כימיים בעלי מטען חשמלי), שניתן להשיג בשתי דרכים. אחד הוא ה
דיסוציאציה יונית, וזה כאשר החומר כבר נוצר על ידי יונים והם מופרדים כאשר הם באים במגע עם הממיס, שברובו לפעמים מדובר במים, כלומר, הם מתרחשים רק עם תרכובות יוניות, כמו במקרה של מלח שולחן, אשר במדיום מימי יוצר את היונים בְּ+ וקל-. הדרך האחרת היא על ידי יינון, שם היונים לא היו קודם לכן, אך החומרים המומסים הם מולקולריים ומגיבים עם מים, יוצרים את היונים, כמו המקרה של מימן כלורי, אשר במדיום מימי יוצר את החומצה הידרוכלורית עם היונים ה+ וקל-.לעומת זאת, פתרונות מולקולריים הם אלה שבהם החומרים המולקולריים המומסים אינם מגיבים עם מים, רק אם מתמוססים, מפרידים את המולקולות המקובצות שלהם, עד שהם מופרדים בתמיסה, כפי שקורה בסוכר מים.
פתרונות יוניים מוליכים זרם חשמלי ואילו פתרונות מולקולריים אינם מוליכים חשמל.
לרוב אנחנו חושבים תמיסות נוזליות, שהן הנפוצות ביותר במעבדות לכימיה. עם זאת, יש פתרונות מוצקים, כגון סגסוגות מתכת, לדוגמא פלדה, המוצג להלן, המורכב מכ- 98.5% ברזל, 0.5 עד 1.7% פחמן ועקבות של סיליקון, גופרית וזרחן. יש גם פתרונות גזייםכגון אוויר, שנוצר באחוזו הגדול ביותר על ידי גז חנקן (N2 (גרם)- כ 79%) וגז חמצן (O2 (גרם)- בערך 20%)
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
דוגמאות לפתרונות מוצקים וגזיים - פלדה ואוויר
דרך נוספת לסווג את הפתרונות היא לגבי רִוּוּי, זה תלוי ב- מקדם מסיסותכלומר הכמות המקסימלית של המומס שניתן להמיס בכמות נתונה של ממס בטמפרטורה נתונה. בהקשר זה, יש לנו שלושה סוגים של פתרונות:
*פתרון בלתי רווי: כאשר כמות המומס המומסת במים קטנה מהכמות המרבית האפשרית בטמפרטורה מסוימת;
*פתרון רווי: כאשר הוא מכיל את הכמות המקסימאלית האפשרית של מומס המומס בטמפרטורה מסוימת. אנו יודעים שזה הגיע לנקודה זו כשאנחנו מוסיפים עוד מומס וזה לא מתמוסס ולא משנה כמה עוד אנחנו מערבבים אותו, הכמות העודפת מסתיימת בתחתית המיכל ונקראת לְזַרֵז, גוף רצפהאוֹגוף רקע;
* פתרון על-רווי: כאשר כמות המומס המומס גדולה ממקדם המסיסות בטמפרטורה ספציפית. לדוגמא, נניח שיש לנו פתרון רווי עם כמות גוף הרצפה בטמפרטורת החדר ו- אנו מחממים, מערבבים ומסמיסים את המשקע, מכיוון שבטמפרטורה גבוהה יותר מקדם המסיסות עולה. לאחר מכן תן לפתרון זה לנוח עד שהוא חוזר לטמפרטורה ההתחלתית. אם הוא נשאר במנוחה מוחלטת, כמות המומס העודף תישאר מומסת ולכן יהיה לנו פתרון על-רווי, כלומר תמיסה עם כמות מומס מומס הגדולה מהמקסימום האפשרי בכך טֶמפֶּרָטוּרָה. אבל סוג זה של פתרון הוא מאוד לא יציב, ורק הפרעה, כמו ערבובו, מספיקה בכמות העודפת לזרז ולפתרון להיות רווי.
קשר זה בין מומס לממס נקרא ריכוז ויכול לבוא לידי ביטוי בכמה דרכים. זה מוסבר טוב יותר בטקסט "מהו ריכוז של פתרונות כימיים?".
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
