9.1 lösningar
inlärningsmål
- förstå vad som orsakar lösningar att bilda.
en lösning är ett annat namn för en homogen blandning. I kapitel 1 ”Kemi, Materia och mätning” definieras en blandning som ett material som består av två eller flera ämnen. I en lösning är kombinationen så intim att de olika ämnena inte kan differentieras genom syn, även med ett mikroskop., Jämför till exempel en blandning av salt och peppar och en annan blandning bestående av salt och vatten. I den första blandningen kan vi lätt se enskilda saltkorn och fläckarna av peppar. En blandning av salt och peppar är inte en lösning. Men i den andra blandningen, oavsett hur noga vi ser ut, kan vi inte se två olika ämnen. Salt upplöst i vatten är en lösning.
huvudkomponenten i en lösning, som kallas lösningsmedlet, är typiskt samma fas som själva lösningen. Varje mindre komponent i en lösning (och det kan finnas mer än en) kallas lösningen., I de flesta av de lösningar som vi kommer att beskriva i denna lärobok kommer det inte att finnas någon tvetydighet om huruvida en komponent är lösningsmedlet eller lösningen.) Till exempel, i en lösning av salt i vatten är lösningen salt och lösningsmedel är vatten.
lösningar kommer i alla faser, och lösningsmedlet och lösningsmedlet behöver inte vara i samma fas för att bilda en lösning (t.ex. salt och vatten). Till exempel är luft en gasformig lösning av ca 80% kväve och ca 20% syre, med några andra gaser närvarande i mycket mindre mängder., En legering är en fast lösning bestående av en metall (som järn) med några andra metaller eller nonmetals upplösta i den. Stål, en legering av järn och kol och små mängder andra metaller, är ett exempel på en fast lösning. I tabell 9.1 ”typer av lösningar” anges några vanliga typer av lösningar, med exempel på var och en.
tabell 9.,8″>
What causes a solution to form?, Det enkla svaret är att lösningsmedlet och lösningen måste ha liknande intermolekylära interaktioner. När så är fallet kan de enskilda partiklarna av lösningsmedel och lösningsmedel lätt blandas så intimt att varje partikel av lösningsmedel omges av partiklar av lösningsmedel och bildar en lösning. Men om två ämnen har mycket olika intermolekylära interaktioner krävs stora mängder energi för att tvinga sina enskilda partiklar att blanda intimt, så en lösning bildas inte.
denna process leder till en enkel tumregel: som löser sig som., Lösningsmedel som är mycket polära kommer att lösa upp lösningar som är mycket polära eller till och med joniska. Lösningsmedel som är nonpolar kommer att lösa upp icke-polära lösningar. Således är vatten, som är polärt, ett bra lösningsmedel för jonföreningar och polära lösningar som etanol (C2H5OH). Vatten löser emellertid inte upp icke-polära lösningar, såsom många oljor och fetter (figur 9.1 ”löslighet”).
vi använder ordet lösligt för att beskriva en lösning som löser upp i ett visst lösningsmedel och ordet olösligt för ett lösningsmedel som inte löser upp i ett lösningsmedel., Således säger vi att natriumklorid är löslig i vatten men olöslig i hexan (C6H14). Om lösningen och lösningsmedlet är både vätskor och lösliga i någon proportion, använder vi ordet blandbart och ordet obegripligt om de inte är det.
exempel 1
vatten anses vara ett polärt lösningsmedel. Vilka ämnen ska lösas upp i vatten?
- metanol (CH3OH)
- natriumsulfat (Na2SO4)
- oktan (C8H18)
lösning
eftersom vatten är polärt kommer ämnen som är polära eller Joniska att lösa upp i det.,
- på grund av OH-gruppen i metanol förväntar vi oss att dess molekyler är polära. Således förväntar vi oss att det är lösligt i vatten. Eftersom både vatten och metanol är vätskor kan ordet blandbart användas i stället för lösligt.
- natriumsulfat är en jonisk förening, så vi förväntar oss att den är löslig i vatten.
- liksom andra kolväten är oktan icke-polär, så vi förväntar oss att det inte skulle vara lösligt i vatten.,
färdighetsbyggande övning
-
vatten (H2O)
-
natriumsulfat (Na2SO4)
-
oktan (C8H18)
concept review exercises
-
vad orsakar en lösning att bilda?
-
hur relaterar frasen som löser upp som lösningar?
svar
-
lösningar bildas eftersom en lösning och ett lösningsmedel har liknande intermolekylära interaktioner.,
-
det betyder att ämnen med liknande intermolekylära interaktioner kommer att lösas upp i varandra.
Key Takeaway
- Solutions form eftersom en lösning och ett lösningsmedel upplever liknande intermolekylära interaktioner.
övningar
-
definiera lösning.
-
ge flera exempel på lösningar.
-
vad är skillnaden mellan ett lösningsmedel och en lösning?,
-
kan en lösning ha mer än en lösning i den? Kan du ge ett exempel?
-
måste en lösning vara en vätska? Ge flera exempel för att stödja ditt svar.
-
ge minst två exempel på lösningar som finns i människokroppen.
-
vilka ämnen kommer sannolikt att vara lösliga i vatten, ett mycket polärt lösningsmedel?,
- natriumnitrat (NaNO3)
- hexan (C6H14)
- isopropylalkohol
- bensen (C6H6)
-
vilka ämnen kommer sannolikt att vara lösliga i toluen (c6h5ch3), ett icke-polärt lösningsmedel?
- natriumnitrat (NaNO3)
- hexan (C6H14)
- isopropylalkohol
- bensen (C6H6)
-
lösligheten hos alkoholer i vatten varierar med längden på kolkedjan. Till exempel är etanol (CH3CH2OH) löslig i vatten i vilket förhållande som helst, medan endast 0.,0008 mL heptanol (CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2OH) kommer lös i 100 mL vatten. Föreslå en förklaring till detta beteende.
-
dimetylsulfoxid är en polär vätska. Baserat på informationen i Övning 9, vilken tror du kommer att vara mer löslig i den—etanol eller heptanol?
svar
1. en homogen blandning
3. Ett lösningsmedel är huvuddelen av en lösning; en lösning är minoritetskomponenten i en lösning.
5., En lösning behöver inte vara flytande; luft är en gasformig lösning, medan vissa legeringar är fasta lösningar (svaren kommer att variera).
7. a. förmodligen löslig
b. förmodligen inte löslig
c. förmodligen löslig
d.förmodligen inte löslig
9. Små alkoholmolekyler har starka polära intermolekylära interaktioner, så de löses upp i vatten. I stora alkoholmolekyler överväldigar den icke-polära änden den polära änden, så att de inte löser sig mycket bra i vatten.