9.1 Solutions
leerdoelstelling
- begrijpen wat de oorzaak is van de vorming van oplossingen.
een oplossing is een andere naam voor een homogeen mengsel. Hoofdstuk 1 “Chemie, materie en meting” definieerde een mengsel als een materiaal dat bestaat uit twee of meer stoffen. In een oplossing is de combinatie zo intiem dat de verschillende stoffen niet door zicht kunnen worden onderscheiden, zelfs niet met een microscoop., Vergelijk bijvoorbeeld een mengsel van zout en peper en een ander mengsel bestaande uit zout en water. In het eerste mengsel kunnen we gemakkelijk individuele zoutkorrels en de peper vlekjes zien. Een mengsel van zout en peper is geen oplossing. In het tweede mengsel kunnen we echter, hoe zorgvuldig we ook kijken, geen twee verschillende stoffen zien. Zout opgelost in water is een oplossing.
het hoofdbestanddeel van een oplossing, het oplosmiddel genoemd, is typisch dezelfde fase als de oplossing zelf. Elke kleine component van een oplossing (en er kunnen er meer dan één zijn) wordt de opgeloste stof genoemd., In de meeste van de oplossingen die we in dit handboek zullen beschrijven, zal er geen onduidelijkheid zijn over de vraag of een component het oplosmiddel of de opgeloste stof is.) Bijvoorbeeld, in een oplossing van zout in water, de opgeloste stof is zout, en oplosmiddel is water.
oplossingen komen in alle fasen voor, en het oplosmiddel en de opgeloste stof hoeven niet in dezelfde fase te zijn om een oplossing te vormen (zoals zout en water). Lucht is bijvoorbeeld een gasvormige oplossing van ongeveer 80% stikstof en ongeveer 20% zuurstof, waarbij sommige andere gassen in veel kleinere hoeveelheden aanwezig zijn., Een legering is een vaste oplossing bestaande uit een metaal (zoals ijzer) met een aantal andere metalen of niet-metalen opgelost in het. Staal, een legering van ijzer en koolstof en kleine hoeveelheden andere metalen, is een voorbeeld van een vaste oplossing. Tabel 9.1 “soorten oplossingen” geeft een overzicht van enkele veel voorkomende soorten oplossingen, met voorbeelden van elk.
Tabel 9.,8″>
What causes a solution to form?, Het eenvoudige antwoord is dat het oplosmiddel en de opgeloste stof soortgelijke intermoleculaire interacties moeten hebben. Wanneer dit het geval is, kunnen de afzonderlijke deeltjes van oplosmiddel en opgeloste stof gemakkelijk zo intiem mengen dat elk deeltje van opgeloste stof wordt omringd door deeltjes van opgeloste stof, die een oplossing vormen. Echter, als twee stoffen zeer verschillende intermoleculaire interacties hebben, zijn grote hoeveelheden energie nodig om hun individuele deeltjes te dwingen om intiem te mengen, zodat er geen oplossing ontstaat.
dit proces leidt tot een simpele vuistregel: like lost like op., Oplosmiddelen die zeer polair zijn, lossen opgeloste stoffen op die zeer polair of zelfs ionisch zijn. Niet-polaire oplosmiddelen lossen niet-polaire oplossingen op. Dus water, polair, is een goed oplosmiddel voor ionische verbindingen en polaire opgeloste stoffen zoals ethanol (C2H5OH). Water lost echter niet-polaire opgeloste stoffen op, zoals veel oliën en vetten (figuur 9.1 “Oplosbaarheid”).
we gebruiken het woord oplosbaar om een opgeloste stof te beschrijven die oplost in een bepaald oplosmiddel, en het woord onoplosbaar voor een opgeloste stof die niet oplost in een oplosmiddel., Zo zeggen we dat natriumchloride oplosbaar is in water maar onoplosbaar in hexaan (C6H14). Als de opgeloste stof en het oplosmiddel zowel vloeibaar als oplosbaar zijn in elke verhouding, gebruiken we het woord mengbaar, en het woord niet mengbaar als ze dat niet zijn.
Voorbeeld 1
Water wordt beschouwd als een polair oplosmiddel. Welke stoffen moeten oplossen in water?
- methanol (CH3OH)
- natriumsulfaat (Na2SO4)
- octaan (C8H18)
oplossing
omdat water polair is, zullen polaire of ionische stoffen erin oplossen.,
- vanwege de OH-groep in methanol, verwachten we dat de moleculen polair zijn. We verwachten dus dat het oplosbaar is in water. Aangezien zowel water als methanol vloeistoffen zijn, kan het woord mengbaar worden gebruikt in plaats van oplosbaar.
- natriumsulfaat is een ionische verbinding, dus we verwachten dat het oplosbaar is in water.
- net als andere koolwaterstoffen is octaan niet-polair, dus we verwachten dat het niet oplosbaar is in water.,
vaardigheid-Building oefening
-
water (H2O)
-
natriumsulfaat (Na2SO4)
octaan (C8H18)
concept review oefeningen
-
Wat veroorzaakt een oplossing te vormen?
-
hoe verhoudt de zin als oplost als zich tot oplossingen?
antwoorden
-
oplossingen vormen omdat een opgeloste stof en een oplosmiddel vergelijkbare intermoleculaire interacties hebben.,
-
Dit betekent dat stoffen met vergelijkbare intermoleculaire interacties in elkaar zullen oplossen.
Key Takeaway
- oplossingen vormen omdat een opgeloste stof en een oplosmiddel vergelijkbare intermoleculaire interacties ervaren.
oefeningen
-
definieer oplossing.
-
Geef verschillende voorbeelden van oplossingen.
-
Wat is het verschil tussen een oplosmiddel en een opgeloste stof?,
-
kan een oplossing meer dan één opgeloste stof bevatten? Kunt u een voorbeeld geven?
-
moet een oplossing een vloeistof zijn? Geef verschillende voorbeelden om uw antwoord te ondersteunen.
-
geef ten minste twee voorbeelden van oplossingen in het menselijk lichaam.
-
welke stoffen zullen waarschijnlijk oplosbaar zijn in water, een zeer polair oplosmiddel?,
- natriumnitraat (NaNO3)
- hexaan (C6H14)
- isopropylalcohol
- benzeen (C6H6)
-
welke stoffen zullen waarschijnlijk oplosbaar zijn in tolueen (C6H5CH3), een niet-polair oplosmiddel?
- natriumnitraat (NaNO3)
- hexaan (C6H14)
- isopropylalcohol
- benzeen (C6H6)
-
De oplosbaarheid van alcoholen in water varieert met de lengte van de koolstofketen. Bijvoorbeeld, ethanol (CH3CH2OH) is oplosbaar in water in elke verhouding, terwijl slechts 0.,0008 mL heptanol (CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2OH) lost op in 100 mL water. Stel een verklaring voor dit gedrag voor.
-
dimethylsulfoxide is een polaire vloeistof. Gebaseerd op de informatie in oefening 9, welke denk je dat oplosbaar is in het—ethanol of heptanol?
antwoorden
1. een homogeen mengsel
3. Een oplosmiddel is het meerderheidsbestanddeel van een oplossing; een opgeloste stof is het minderheidsbestanddeel van een oplossing.
5., Een oplossing hoeft niet vloeibaar te zijn; lucht is een gasvormige oplossing, terwijl sommige legeringen vaste oplossingen zijn (antwoorden zullen variëren).
7. a.waarschijnlijk oplosbaar
b. waarschijnlijk niet oplosbaar
c. waarschijnlijk oplosbaar
d. waarschijnlijk niet oplosbaar
9. Kleine alcoholmoleculen hebben sterke polaire intermoleculaire interacties, zodat ze oplossen in water. In grote alcoholmoleculen overweldigt het niet-polaire uiteinde het polaire uiteinde, zodat ze niet erg goed oplossen in water.