9.1 Løsninger
læringsmål
- Forstå hva som fører til løsninger for å danne.
En løsning er et annet navn for en homogen blanding. Kapittel 1 «Kjemi, Uansett, og Måling» definert en blanding som et materiale som består av to eller flere stoffer. I en løsning, den kombinasjonen er så intim at de forskjellige stoffene ikke differensiert etter syn, selv med et mikroskop., Sammenlign for eksempel, en blanding av salt og pepper og en annen blanding bestående av salt og vann. I den første blandingen, kan vi lett se de enkelte korn av salt og flak av pepper. En blanding av salt og pepper er ikke en løsning. Imidlertid, i den andre blandingen, uansett hvor nøye vi ser, kan vi ikke se to forskjellige stoffer. Salt oppløst i vann er en løsning.
Det viktig komponent i en løsning, kalt løsemiddel, er vanligvis den samme fase som løsning i seg selv. Hver liten del av en løsning (og det kan være mer enn én) kalles oppløst stoff., I de fleste av løsningene som vi vil beskrive i denne læreboken, vil det være tydelig om en komponent er solvent eller oppløst stoff.) For eksempel, i en løsning av salt i vann, den er oppløst stoff salt, og løsemiddel er vann.
Løsningene kommer i alle faser, og løsemiddel og oppløst stoff trenger ikke å være i samme fase for å danne en løsning (for eksempel salt og vann). For eksempel air er et gassformig løsning på ca 80% nitrogen og ca 20% oksygen, med noen andre gasser til stede i mye mindre mengder., En legering er en solid løsning som består av et metall (som jern) med noen andre metaller eller nonmetals oppløst i det. Stål, en legering av jern og karbon, og små mengder av andre metaller, er et eksempel på en heldekkende løsning. Tabell 9.1 «Typer Løsninger» viser noen vanlige typer løsninger med eksempler på hver av dem.
Tabell 9.,8″>
What causes a solution to form?, Det enkle svaret er at løsemiddel og oppløst stoff må ha lignende intermolecular interaksjoner. Når dette er tilfelle, vil den individuelle partikler av løsemiddel og oppløst stoff kan lett blanding så nært at hver partikkel av oppløst stoff er omgitt av partikler av oppløst stoff, danner en løsning. Imidlertid, hvis to stoffene har svært ulike intermolecular vekselsvirkningene, store mengder energi er nødvendig for å tvinge sine individuelle partikler bland godt, slik at en løsning ikke form.
Denne prosessen fører til en enkel tommelfingerregel: som trekker seg ut., Løsemidler som er veldig polar vil oppløse solutes som er veldig polar eller selv ioniske. Løsemidler som er upolare vil oppløse upolare solutes. Dermed vann, blir polar, er et godt løsemiddel for ioniske forbindelser og polar solutes som etanol (C2H5OH). Imidlertid, vann ikke løser upolare solutes, slik som mange oljer og fett (Figur 9.1 «Løselighet»).
Vi bruker ordet løselig å beskrive et oppløst stoff som løser opp i en bestemt løsemiddel, og ordet er uløselig for et oppløst stoff som ikke oppløses i et løsemiddel., Dermed kan vi si at natriumklorid er løselig i vann, men ikke oppløselig i hexane (C6H14). Hvis oppløst stoff og løsningen er både væsker og løselig i alle forhold, vi bruker ordet blandbar, og ordet immiscible dersom de ikke er.
Eksempel 1
Vann regnes som et polare løsningsmidler. Hvilke stoffer som bør løses opp i vann?
- metanol (CH3OH)
- natriumsulfat (Na2SO4)
- oktan (C8H18)
Løsningen
Fordi vann er polar, stoffer som er polar eller ionisk vil løse seg opp i det.,
- på Grunn av OH-gruppe i metanol, vi forventer sin molekyler til å være polar. Dermed, vi forventer at det skal være løselig i vann. Som både vann og metanol er væsker, ordet blandbar kan brukes i stedet for løselig.
- natriumsulfat er en ionisk sammensatte, så vi forventer at det skal være løselig i vann.
- Som andre hydrokarboner, oktan er upolare, så vi forventer at det ikke ville være løselig i vann.,
Ferdighet-Bygningen Øvelse
-
vann (H2O)
-
natriumsulfat (Na2SO4)
-
oktan (C8H18)
Konsept Øvelser
-
Hva er årsaken til en løsning for å danne?
-
Hvordan gjør de uttrykk som oppløser som forholder seg til løsninger?
Svar
-
Solutions form, fordi et oppløst stoff og et løsemiddel har lignende intermolecular interaksjoner.,
-
Det betyr at stoffer med lignende intermolecular vekselsvirkningene vil løse seg opp i hverandre.
– Tasten Takeaway
- Solutions form, fordi et oppløst stoff og et løsemiddel lignende erfaring intermolecular interaksjoner.
Øvelser
-
Definere løsningen.
-
Gi flere eksempler på løsninger.
-
Hva er forskjellen mellom et løsemiddel og et oppløst stoff?,
-
Kan en løsning har mer enn én oppløst stoff i det? Kan du gi et eksempel?
-
Ikke en løsning å være en væske? Gi flere eksempler for å støtte ditt svar.
-
Gi minst to eksempler på løsninger som finnes i menneskekroppen.
-
Hvilke stoffer vil trolig være løselig i vann, en svært polare løsemidler?,
- sodium nitrat (NaNO3)
- hexane (C6H14)
- isopropylalkohol
- benzen (C6H6)
-
Hvilke stoffer vil trolig være løselig i toluen (C6H5CH3), en upolare løsemidler?
- sodium nitrat (NaNO3)
- hexane (C6H14)
- isopropylalkohol
- benzen (C6H6)
-
løseligheten av alkoholer i vannet varierer med lengden av karbon-kjeden. For eksempel etanol (CH3CH2OH) er løselig i vann i alle forhold, mens bare 0.,0008 mL heptanol (CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2OH) vil løses opp i 100 mL vann. Foreslå en forklaring for dette problemet.
-
Dimethyl sulfoxide er en polar væske. Basert på informasjon i Øvelse 9, som tror du vil bli mer løselig i det—etanol eller heptanol?
Svar
1. en homogen blanding
3. Et løsemiddel er de fleste komponent i en løsning; et oppløst stoff er den letteste komponenten i en løsning.
5., En løsning som ikke trenger å være flytende, air er et gassformig løsning, mens noen legeringer er solide løsninger (svarene vil variere).
7. a. sannsynligvis løselig
b. sannsynligvis ikke løselig
c. sannsynligvis løselig
d. sannsynligvis ikke løselig
9. Lite alkohol molekyler har sterk polar intermolecular vekselsvirkningene, slik at de løses opp i vann. I store alkohol molekyler, upolar ende forvirrer polar ende, så de ikke løses godt i vann.