በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ሰዎች ከንፁህ ንጥረ ነገሮች ጋር እምብዛም አያገኟቸውም። አብዛኛዎቹ እቃዎች የንጥረ ነገሮች ድብልቅ ናቸው።
መፍትሄው አንድ አይነት ድብልቅ ሲሆን በውስጡም ክፍሎቹ በእኩል መጠን የተደባለቁበት ነው። እንደ ቅንጣት መጠን በርካታ ዓይነቶች አሉ፡- ሻካራ ሲስተሞች፣ ሞለኪውላዊ መፍትሄዎች እና ኮሎይድል ሲስተሞች፣ እነሱም ብዙውን ጊዜ ሶልስ ተብለው ይጠራሉ ። ይህ መጣጥፍ ስለ ሞለኪውላዊ (ወይም እውነት) መፍትሄዎች ይመለከታል። የንጥረ ነገሮች በውሃ ውስጥ መሟሟት ውህዶች እንዲፈጠሩ ከሚያደርጉ ዋና ዋና ሁኔታዎች ውስጥ አንዱ ነው።
የቁሳቁሶች ሟሟት፡ ምንድነው እና ለምን ያስፈልጋል
ይህን ርዕስ ለመረዳት ምን አይነት መፍትሄዎች እና የንጥረ ነገሮች መሟሟት እንደሆኑ ማወቅ አለቦት። በቀላል አነጋገር, ይህ የአንድ ንጥረ ነገር ችሎታ ከሌላው ጋር በማጣመር እና ተመሳሳይነት ያለው ድብልቅ ይፈጥራል. ከሳይንሳዊ እይታ አንጻር, የበለጠ የተወሳሰበ ፍቺን ግምት ውስጥ ማስገባት ይቻላል. የንጥረ ነገሮች መሟሟት አንድ ወይም ከዚያ በላይ የሆኑ ንጥረ ነገሮች የተበታተኑ የተከፋፈሉ ክፍሎች ጋር ተመሳሳይነት ያላቸው (ወይም heterogeneous) ጥንቅሮች የመፍጠር ችሎታቸው ነው። በርካታ የንጥረ ነገሮች እና ውህዶች ምድቦች አሉ፡
- ቅጽበት፤
- በደካማ የሚሟሟ፤
- የማይቻል።
የቁስ አካል የመሟሟት መለኪያ ምን ይላል
የአንድ ንጥረ ነገር ይዘት በተሟላ ድብልቅ ውስጥ ያለው የሟሟነት መለኪያ ነው። ከላይ እንደተጠቀሰው, ለሁሉም ንጥረ ነገሮች የተለየ ነው. የሚሟሟ በ 100 ግራም ውሃ ውስጥ ከ 10 ግራም በላይ እራሳቸውን ማፍለቅ የሚችሉ ናቸው. ሁለተኛው ምድብ በተመሳሳይ ሁኔታ ከ 1 ግራም ያነሰ ነው. በተግባር የማይሟሟት ከ 0.01 ግራም ያነሰ ክፍል የሚያልፍበት ድብልቅ ውስጥ ያሉት ናቸው. በዚህ ሁኔታ ንጥረ ነገሩ ሞለኪውሎቹን ወደ ውሃ ማስተላለፍ አይችልም።
የሟሟት ጥምርታ ምንድን ነው
የ solubility coefficient (k) በ100 ግራም ውሃ ወይም ሌላ ንጥረ ነገር ውስጥ ሊሟሟ የሚችል ከፍተኛው የንጥረ ነገር ብዛት (ሰ) አመልካች ነው።
መፍትሄዎች
ይህ ሂደት ሟሟ እና መፍትሄን ያካትታል። የመጀመሪያው የሚለየው መጀመሪያ ላይ ከመጨረሻው ድብልቅ ጋር ተመሳሳይ በሆነ የመደመር ሁኔታ ውስጥ ነው. እንደ ደንቡ በብዛት ይወሰዳል።
ነገር ግን፣ ብዙ ሰዎች ውሃ በኬሚስትሪ ውስጥ ልዩ ቦታ እንደሚይዝ ያውቃሉ። ለእሱ የተለየ ህጎች አሉ. H2O የሚገኝበት መፍትሄ የውሃ መፍትሄ ይባላል። ስለእነሱ በሚናገሩበት ጊዜ ፈሳሹ በትንሽ መጠን ውስጥ ቢሆንም እንኳ ማስወጫ ነው. ለምሳሌ በውሃ ውስጥ 80% የናይትሪክ አሲድ መፍትሄ ነው። እዚህ ያሉት መጠኖች እኩል አይደሉም ምንም እንኳን የውሃው መጠን ከአሲድ ያነሰ ቢሆንም ንብረቱ በናይትሪክ አሲድ ውስጥ 20% የውሃ መፍትሄ ነው ብሎ መጥራት ትክክል አይደለም ።
የH2ኦ የሌላቸው ድብልቆች አሉ። ስሙን ይሸከማሉየውሃ ያልሆነ. እንደነዚህ ያሉት ኤሌክትሮላይቶች መፍትሄዎች ionክ መሪዎች ናቸው. ነጠላ ወይም የተቀላቀሉ ንጥረ ነገሮችን ይይዛሉ. እነሱ በ ion እና ሞለኪውሎች የተዋቀሩ ናቸው. እንደ መድሃኒት, የቤት ውስጥ ኬሚካሎች, መዋቢያዎች እና ሌሎች አካባቢዎች ባሉ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. ብዙ ተፈላጊ ንጥረ ነገሮችን ከተለያዩ መሟሟት ጋር ማዋሃድ ይችላሉ. በውጭ የሚተገበሩ የበርካታ ምርቶች አካላት ሃይድሮፎቢክ ናቸው. በሌላ አነጋገር ከውኃ ጋር ጥሩ ግንኙነት አይኖራቸውም. በእንደዚህ አይነት ድብልቆች ውስጥ, ፈሳሾቹ ተለዋዋጭ, ተለዋዋጭ ያልሆኑ ወይም የተጣመሩ ሊሆኑ ይችላሉ. በመጀመሪያው ጉዳይ ላይ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ቅባቶችን በደንብ ይቀልጣሉ. ተለዋዋጭዎቹ አልኮሆል, ሃይድሮካርቦኖች, አልዲኢይድ እና ሌሎችም ያካትታሉ. ብዙውን ጊዜ በቤተሰብ ኬሚካሎች ውስጥ ይካተታሉ. ተለዋዋጭ ያልሆኑ ቅባቶችን ለማምረት አብዛኛውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ. እነዚህ ቅባት ዘይቶች, ፈሳሽ ፓራፊን, ግሊሰሪን እና ሌሎች ናቸው. የተዋሃደ ተለዋዋጭ እና የማይለዋወጥ ድብልቅ ነው, ለምሳሌ, ኤታኖል ከ glycerin, glycerin ከ dimexide ጋር. እንዲሁም ውሃ ሊይዙ ይችላሉ።
የመፍትሄ ዓይነቶች በሙሌት ደረጃ
የሳቹሬትድ መፍትሄ በአንድ የተወሰነ የሙቀት መጠን ውስጥ በአንድ ሟሟ ውስጥ ያለው ከፍተኛ መጠን ያለው የኬሚካሎች ድብልቅ ነው። ከዚህ በላይ አይራባም. በጠንካራ ንጥረ ነገር ዝግጅት ውስጥ, የዝናብ መጠን ይስተዋላል, ይህም ከእሱ ጋር በተለዋዋጭ ሚዛን ነው. ይህ ጽንሰ-ሀሳብ በአንድ ጊዜ በሁለት ተቃራኒ አቅጣጫዎች (የፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾች) በተመሳሳይ ፍጥነት በሚፈስበት ጊዜ የሚቆይ ግዛት ማለት ነው።
ቁሱ ከሆነበቋሚ የሙቀት መጠን አሁንም ሊበሰብስ ይችላል, ከዚያ ይህ መፍትሄ ያልተሟላ ነው. እነሱ የተረጋጋ ናቸው. ነገር ግን በእነሱ ላይ አንድ ንጥረ ነገር መጨመር ከቀጠሉ ከፍተኛው ትኩረቱ እስኪደርስ ድረስ በውሃ (ወይንም ሌላ ፈሳሽ) ውስጥ ይረጫል።
ሌላ መልክ - ከመጠን ያለፈ። በቋሚ የሙቀት መጠን ውስጥ ሊኖር ከሚችለው በላይ ሟሟት ይዟል. ባልተረጋጋ ሚዛን ውስጥ በመሆናቸው፣ በእነሱ ላይ አካላዊ ተጽእኖ ክሪስታላይዜሽን ያስከትላል።
የጠገበ መፍትሄን ካልተሟላ እንዴት ይለዩታል?
ይህን ለማድረግ ቀላል ነው። ቁሱ ጠጣር ከሆነ, ከዚያም የዝናብ መጠን በተሞላ መፍትሄ ውስጥ ሊታይ ይችላል. በዚህ ጊዜ ማራዘሚያው ሊወፍር ይችላል, ለምሳሌ, በተቀላቀለ ስብጥር ውስጥ, ስኳር የተጨመረበት ውሃ.
ነገር ግን ሁኔታዎችን ከቀየሩ የሙቀት መጠኑን ይጨምሩ, ከዚያ በኋላ አይታሰብም. ከፍተኛ የሙቀት መጠን ሲኖር የዚህ ንጥረ ነገር ከፍተኛ ትኩረት ሌላ ይሆናል።
የመፍትሄ አካላት መስተጋብር ንድፈ ሃሳቦች
በድብልቅ ውስጥ ያሉ የንጥረ ነገሮች መስተጋብርን በሚመለከት ሶስት ንድፈ ሐሳቦች አሉ፡ አካላዊ፣ ኬሚካላዊ እና ዘመናዊ። የመጀመርያው ደራሲዎቹ ስቫንቴ ኦገስት አርሬኒየስ እና ዊልሄልም ፍሬድሪክ ኦስትዋልድ ናቸው። በማሰራጨት ምክንያት የሟሟ እና የሟሟ ቅንጣቶች በድብልቅ መጠን ውስጥ በእኩል መጠን ይሰራጫሉ ብለው ገምተው ነበር ፣ ግን በመካከላቸው ምንም መስተጋብር የለም ። በዲሚትሪ ኢቫኖቪች ሜንዴሌቭ የቀረበው የኬሚካል ንድፈ ሐሳብ ተቃራኒው ነው. በእሱ መሠረት, በመካከላቸው በኬሚካል መስተጋብር ምክንያት, ያልተረጋጋሶልቬትስ የሚባሉ የቋሚ ወይም ተለዋዋጭ ውህዶች።
በአሁኑ ጊዜ የቭላድሚር አሌክሳድሮቪች ኪስታያኮቭስኪ እና ኢቫን አሌክሼቪች ካብሉኮቭ የተዋሃደ ንድፈ ሀሳብ ጥቅም ላይ ይውላል። አካላዊ እና ኬሚካልን ያጣምራል። ዘመናዊው ጽንሰ-ሐሳብ እንደሚለው በመፍትሔው ውስጥ ሁለቱም የማይገናኙ የንጥረ ነገሮች እና የግንኙነታቸው ምርቶች - ሶልቬትስ, ሕልውናው ሜንዴሌቭ አረጋግጧል. አጣቃሹ ውሃ በሚሆንበት ጊዜ, ሃይድሬትስ ይባላሉ. ሶልቬትስ (hydrates) የሚፈጠሩበት ክስተት ሶልቬሽን (hydration) ይባላል. ሁሉንም አካላዊ እና ኬሚካላዊ ሂደቶችን ይነካል እና በድብልቅ ውስጥ ያሉትን ሞለኪውሎች ባህሪያት ይለውጣል. ሶልቬሽን የሚከሰተው ከሱ ጋር በቅርበት የተቆራኙትን የሟሟ ሞለኪውሎች የያዘው የሶልቬሽን ሼል የሶሉቱ ሞለኪውልን በመከበብ ነው።
የእቃዎችን መሟሟት የሚነኩ ምክንያቶች
የነገሮች ኬሚካላዊ ቅንብር። "እንደ ይስባል እንደ" ደንቡ ለሪኤጀንቶችም ይሠራል። በአካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ተመሳሳይነት ያላቸው ንጥረ ነገሮች በፍጥነት ሊሟሟሉ ይችላሉ. ለምሳሌ የዋልታ ያልሆኑ ውህዶች ከዋልታ ካልሆኑ ጋር በደንብ ይገናኛሉ። የዋልታ ሞለኪውሎች ወይም ionክ መዋቅር ያላቸው ንጥረ ነገሮች በዋልታ ውስጥ ለምሳሌ በውሃ ውስጥ ይሟሟሉ። ጨው, አልካላይስ እና ሌሎች አካላት በእሱ ውስጥ ይበሰብሳሉ, የዋልታ ያልሆኑ ግን በተቃራኒው ይሠራሉ. አንድ ቀላል ምሳሌ ሊሰጥ ይችላል. በውሃ ውስጥ የተከማቸ የስኳር መፍትሄ ለማዘጋጀት, ከጨው ውስጥ የበለጠ መጠን ያለው ንጥረ ነገር ያስፈልጋል. ምን ማለት ነው? በቀላል አነጋገር, ብዙ ተጨማሪ ማራባት ይችላሉስኳር በውሃ ውስጥ ከጨው ይልቅ።
ሙቀት። በፈሳሽ ውስጥ የንጥረትን መሟሟት ለመጨመር, የማውጫውን የሙቀት መጠን መጨመር ያስፈልግዎታል (በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች ይሰራል). ምሳሌ ማሳየት ይቻላል። በቀዝቃዛ ውሃ ውስጥ አንድ ሳንቲም የሶዲየም ክሎራይድ (ጨው) ካስገቡ ይህ ሂደት ረጅም ጊዜ ይወስዳል. በሞቃት መካከለኛ ተመሳሳይ ነገር ካደረጉ, መሟሟቱ በጣም ፈጣን ይሆናል. ይህ የሚገለጸው በሙቀት መጠን መጨመር ምክንያት የኪነቲክ ሃይል እየጨመረ በመምጣቱ ከፍተኛ መጠን ያለው ከፍተኛ መጠን ባለው ሞለኪውሎች እና በጠጣር አየኖች መካከል ያለውን ትስስር ለማጥፋት ነው. ነገር ግን በሊቲየም፣ ማግኒዚየም፣ አልሙኒየም እና አልካሊ ጨዎች ውስጥ የሙቀት መጠኑ ሲጨምር የመሟሟቸው ሁኔታ ይቀንሳል።
ግፊት። ይህ ሁኔታ በጋዞች ላይ ብቻ ተጽዕኖ ያሳድራል. የእነሱ መሟሟት እየጨመረ በሚሄድ ግፊት ይጨምራል. ከሁሉም በላይ የጋዞች መጠን ቀንሷል።
የመፍቻ ፍጥነትን ይቀይሩ
ይህን አመልካች ከመሟሟት ጋር አያምታቱት። ከሁሉም በላይ፣ የተለያዩ ምክንያቶች በእነዚህ ሁለት አመላካቾች ላይ ባለው ለውጥ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ።
የተሟሟ ንጥረ ነገር የመከፋፈል ደረጃ። ይህ ሁኔታ በፈሳሽ ውስጥ የንጥረ ነገሮች መሟሟት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። በጠቅላላው (እብጠት) ሁኔታ, አጻጻፉ ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ከተሰበረው ረዘም ያለ ጊዜ ይረዝማል. አንድ ምሳሌ እንውሰድ። ጠንካራ የሆነ የጨው ክምችት በውሃ ውስጥ ለመሟሟት ብዙ ጊዜ ይወስዳል ከጨው በአሸዋ መልክ።
የፍጥነት ቀስቃሽ። እንደሚታወቀው, ይህ ሂደት በማነሳሳት ሊነቃነቅ ይችላል. ፍጥነቱም አስፈላጊ ነው, ምክንያቱም ትልቅ ከሆነ, በፍጥነት ይሟሟል.በፈሳሽ ውስጥ ያለው ንጥረ ነገር።
የጠጣር ንጥረ ነገሮችን በውሃ ውስጥ የመሟሟትን ማወቅ ለምን ያስፈልገናል?
በመጀመሪያ ደረጃ የኬሚካል እኩልታዎችን በትክክል ለመፍታት እንደዚህ ያሉ እቅዶች ያስፈልጋሉ። በሟሟ ሠንጠረዥ ውስጥ የሁሉም ንጥረ ነገሮች ክፍያዎች አሉ. ሪኤጀንቶችን በትክክል ለመመዝገብ እና የኬሚካላዊ ምላሽን እኩልነት ለመሳል መታወቅ አለባቸው። በውሃ ውስጥ መሟሟት ጨው ወይም መሰረቱ መበታተን ይችሉ እንደሆነ ያመለክታል. አሁኑን የሚመሩ የውሃ ውህዶች በጥንካሬያቸው ውስጥ ጠንካራ ኤሌክትሮላይቶች አሏቸው። ሌላ ዓይነት አለ. በአሁኑ ጊዜ በጥሩ ሁኔታ የሚመሩ እንደ ደካማ ኤሌክትሮላይቶች ይቆጠራሉ። በመጀመሪያው ሁኔታ, ክፍሎቹ በውሃ ውስጥ ሙሉ በሙሉ ionized የሆኑ ንጥረ ነገሮች ናቸው. ደካማ ኤሌክትሮላይቶች ይህንን አመልካች በጥቂቱ ያሳያሉ።
የኬሚካል ምላሽ እኩልታዎች
በርካታ የእኩልታ ዓይነቶች አሉ፡- ሞለኪውላዊ፣ ሙሉ ionኒክ እና አጭር ionic። እንደ እውነቱ ከሆነ, የመጨረሻው አማራጭ አጭር የሞለኪውል ቅርጽ ነው. ይህ የመጨረሻው መልስ ነው. የተሟላው እኩልታ ምላሽ ሰጪዎችን እና የምላሹን ምርቶች ይዟል። አሁን የንጥረ ነገሮች መሟሟት ሰንጠረዥ ተራ ይመጣል። በመጀመሪያ ምላሹ የሚቻል መሆኑን ማለትም የምላሽ ሁኔታዎች አንዱ መሟላቱን ማረጋገጥ ያስፈልግዎታል። ከእነዚህ ውስጥ 3 ቱ ብቻ ናቸው-የውሃ መፈጠር, ጋዝ መውጣቱ, ዝናብ. የመጀመሪያዎቹ ሁለት ሁኔታዎች ካልተሟሉ የመጨረሻውን ማረጋገጥ ያስፈልግዎታል. ይህንን ለማድረግ የሟሟ ጠረጴዛን መመልከት እና በምላሽ ምርቶች ውስጥ የማይሟሟ ጨው ወይም መሠረት መኖሩን ማወቅ ያስፈልግዎታል. ከሆነ, ይህ ደለል ይሆናል. በተጨማሪ፣ ሠንጠረዡ የ ion እኩልታ ለመጻፍ ይጠየቃል። ሁሉም የሚሟሟ ጨውና መሠረቶች ጠንካራ ኤሌክትሮላይቶች ስለሆኑ.ከዚያም ወደ cations እና anions ይበሰብሳሉ. በተጨማሪም ያልተጣመሩ ionዎች ይቀንሳሉ, እና እኩልታው በአጭር መልክ ይጻፋል. ምሳሌ፡
- K2SO4+BaCl2=BaSO4 ↓+2HCl፣
- 2K+2SO4+Ba+2Cl=BaSO4↓+2K+2Cl፣
- Ba+SO4=BaSO4↓.
በመሆኑም የንጥረ ነገሮች የመሟሟት ሰንጠረዥ አዮኒክ እኩልታዎችን ለመፍታት ቁልፍ ከሆኑ ሁኔታዎች አንዱ ነው።
የበለፀገ ድብልቅ ለማዘጋጀት ምን ያህል አካል መውሰድ እንዳለቦት ዝርዝር ሰንጠረዥ ያግዝዎታል።
የመሟሟት ሰንጠረዥ
ይህ የተለመደው ያልተሟላ ጠረጴዛ ነው። ከዚህ በላይ ከተነጋገርናቸው ምክንያቶች አንዱ ስለሆነ የውሀው ሙቀት እዚህ ላይ መጠቆሙ አስፈላጊ ነው።
የመሟሟት ጠረጴዛን እንዴት መጠቀም ይቻላል?
በውሃ ውስጥ ያሉ ንጥረ ነገሮች የመሟሟት ሰንጠረዥ የኬሚስት ዋና ረዳቶች አንዱ ነው። የተለያዩ ንጥረ ነገሮች እና ውህዶች ከውሃ ጋር እንዴት እንደሚገናኙ ያሳያል. በፈሳሽ ውስጥ የደረቁ ንጥረ ነገሮች ሟሟት ያለዚህ ብዙ ኬሚካላዊ መጠቀሚያዎች የማይቻል አመልካች ነው።
ሰንጠረዡ ለመጠቀም በጣም ቀላል ነው። ካቴሽን (በአዎንታዊ የተከሰሱ ቅንጣቶች) በመጀመሪያው መስመር ላይ ተጽፈዋል, አኒዮኖች (በአሉታዊ የተከሰሱ ቅንጣቶች) በሁለተኛው መስመር ላይ ተጽፈዋል. አብዛኛው ጠረጴዛ በእያንዳንዱ ሕዋስ ውስጥ የተወሰኑ ምልክቶች ባለው ፍርግርግ ተይዟል። እነዚህም "P"፣ "M"፣ "H" እና ምልክቶች "-" እና "?"።
- "P" - ውህድ ይሟሟል፤
- "M" - ትንሽ ይሟሟል፤
- "H" - አይሟሟም፤
- "-" - ምንም ግንኙነት የለም፤
- "?" - ስለ ግንኙነቱ መኖር ምንም መረጃ የለም።
በዚህ ጠረጴዛ ውስጥ አንድ ባዶ ሕዋስ አለ - ይህ ውሃ ነው።
ቀላል ምሳሌ
አሁን ከእንደዚህ አይነት ቁሳቁስ ጋር እንዴት መስራት እንደሚቻል። ጨው በውሃ ውስጥ የሚሟሟ ከሆነ - MgSo4 (ማግኒዥየም ሰልፌት) ማወቅ ያስፈልግዎታል እንበል። ይህንን ለማድረግ፣ አምዱን Mg2+ ማግኘት እና ወደ መስመር SO42- ያስፈልግዎታል። ። በመገናኛቸው ላይ ፒ ፊደል አለ ይህም ማለት ውህዱ ይሟሟል ማለት ነው።
ማጠቃለያ
ስለዚህ የንጥረ ነገሮች በውሃ ውስጥ የመሟሟት ጥያቄን ብቻ ሳይሆን አጥንተናል። ይህ እውቀት በኬሚስትሪ ተጨማሪ ጥናት ውስጥ ጠቃሚ እንደሚሆን ምንም ጥርጥር የለውም. ከሁሉም በላይ የንጥረ ነገሮች መሟሟት እዚያ ትልቅ ሚና ይጫወታል. የኬሚካል እኩልታዎችን እና የተለያዩ ችግሮችን ለመፍታት ጠቃሚ ይሆናል።