Mis on lahenduse normaalsus? Kuidas lahenduse normaalsust määrata? Valemi lahenduse normaalsuse kohta

Erinevate ainete lahendustega me kohtume iga päev. Kuid on ebatõenäoline, et igaüks meist kujutab endast seda, kui palju neid süsteeme mängib. Suur osa nende käitumisest on tänaseks saanud tänu üksikasjaliku uuringu tegemiseks aastatuhandele. Kogu selle aja jooksul tutvustati palju mõisteid, mis on tavalisele inimesele arusaamatu. Üks neist on lahenduse normaalsus. Mis see on? Seda käsitletakse meie artiklis. Ja me alustame minevikus keelekümblusest.

Uuringute ajalugu

Lahenduste uurimist alustanud esimesed eredad meeled olid sellised tuntud keemikud nagu Arrhenius, Van't Hoff ja Ostwald. Nende töö mõjul hakkasid järgnevad keemikute põlved välja uurima vesi- ja lahjendatud lahuseid. Loomulikult on nad kogunud tohutut teadmiste kogumit, kuid mitteveelised lahendused on jäänud tähelepanuta, mis muide mängib suurt rolli nii tööstuses kui ka teistes inimelu valdkondades.

Mitte-vesilahuste teoorias oli palju arusaamatuid. Näiteks, kui elektri juhtivuse väärtus suurenes dissotsiatsiooni suurenemisega, siis analoogsetes süsteemides, kuid veega asemel kasutati erinevat lahustit, oli kõik vastupidi. Elektrikujuhtivuse väikesed väärtused vastavad sageli suurele dissotsiatsiooni astmele. Anomaalid ajendasid teadlasi uurima seda keemiaainet. Kogutud on suur hulk andmeid, mille töötlemine võimaldas leida regulatreid, mis täiendavad elektrolüütide dissotsiatsiooni teooriat. Lisaks oli võimalik laiendada teadmisi elektrolüüsi ja looduslike ja anorgaaniliste ühendite komplekssete ioonide olemuse kohta.

Seejärel hakati aktiivsemalt läbi viima kontsentreeritud lahuste valdkonna uuringuid. Sellised süsteemid erinevad märkimisväärselt lahjendatud omadustest, kuna lahustunud aine kontsentratsioon suureneb, suureneb selle koosmõju lahustiga. Lisateave selle kohta - järgmises jaotises.

Teooria

Praegu seletab elektrolüütilise dissotsiatsiooni teooria kõige paremini ioonide, molekulide ja lahuste aatomite käitumist. Alates selle loomisest, mille Svante Arrhenius tegeles 19. sajandil, on see mõnevõrra muutunud. Mõned seadused avastati (nt Ostwaldi lahutuse seadus), mis mõnevõrra ei sobinud klassikalise teooriaga. Kuid tänu teadlaste järgnevale tööle muudeti teooriat ja tänapäevases vormis see eksisteerib siiani ja kirjeldab suure täpsusega katsetrasside tulemusi.

Dissotsiatsiooni elektrolüütiliste teooriate peamine olemus on see, et aine lahustub selle koostisosas olevate ioonide-osakestega, millel on laeng. Olenevalt võime laguneda (lahjendada) osadeks, eristada tugevat ja nõrka elektrolüüte. Tavaliselt lahustuvad reeglina täielikult lahustunud ioonid, nõrgad - väga vähesel määral.

Need osakesed, millesse molekul laguneb, võivad suhelda lahustiga. Seda nähtust nimetatakse solvatsiooniks. Kuid see ei juhtu alati, sest see on tingitud lahusti iooni ja molekulide laengust. Näiteks on vee molekuliks dipool, see on osakest, mis on ühel küljel positiivselt laetud ja negatiivselt teisel küljel. Ja ka ioonid, mille elektrolüüt laguneb, on ka laetud. Seega on neid osakesi meelitanud erinevalt laetud küljed. Kuid see juhtub ainult polaarsed lahustid (näiteks vesi). Näiteks heksaanis sisalduva aine lahuses ei teki lahustumist.

Lahenduste uurimiseks on sageli vaja teada lahustunud aine kogust. Valemites on mõned kogused mõnikord väga ebamugavad. Seetõttu on mitut tüüpi kontsentratsioonid, mille hulgas on lahenduse normaalsus. Nüüd räägime üksikasjalikult kõikidest viisidest, kuidas väljendada aine sisaldust lahuses ja selle arvutamise meetodeid.

Lahenduse kontsentratsioon

Keemiast kasutatakse palju valemeid ja mõned neist on konstrueeritud nii, et on mugavam võtta väärtus teatud vormis.

Esimene ja kõige enam tuttav kontsentratsiooni väljendusvorm on massifraktsioon. See arvutatakse väga lihtsalt. Me lihtsalt peame lahuse massi jagama selle kogumassiks. Nii et me saame vastuse murdosa ühe. Korruta arvu saja võrra, saame vastuse protsentides.

Pisut vähem tuntud vorm on mahuosa. Enamasti kasutatakse alkohoolsete jookide kontsentratsiooni väljendamiseks. See arvutatakse ka üsna lihtsalt: lahustunud aine maht jagatakse kogu lahuse mahu järgi. Sarnaselt eelmise juhtumiga võite vastuse saada protsentides. Märgised viitavad sageli: "40 mahuprotsenti", mis tähendab: 40 mahu protsenti.

Keemias kasutatakse tihti teisi kontsentratsiooni tüüpe. Aga enne kui lähete nende juurde, räägime sellest, mis on mőni asi. Aine kogust võib väljendada erinevatel viisidel: mass, maht. Kuid iga aine molekulidel on oma kaalu ja proovi massist on võimatu mõista, mitu molekuli selles on, ja see on vajalik, et mõista keemiliste muutuste kvantitatiivset komponenti. Sel eesmärgil võeti kasutusele selline kogus nagu aine mool. Tegelikult on üks mool teatud arv molekule: 6,02 * 1023. Seda nimetatakse Avogadro numbriks. Enamasti kasutatakse sellist ühikut, nagu aine mooli, mis tahes reaktsiooni toodete koguse arvutamiseks. Sellega seoses on veel üks kontsentratsiooni väljendusvorm - molaarsus. See on aine kogus mahuühiku kohta. Molaarsus väljendatakse mol / l (loe: mooli liitri kohta).

Süsteem on väga sarnane aine sisusisalduse varasema väljendusvormiga: molality. See erineb molaarsusest selle poolest, et see määrab aine koguse, mis ei ole mahuühik, vaid mass ühikutes. Ja väljendatakse moolides kilogrammi kohta (või mõni muu kordaja, näiteks grammi kohta).

Nii jõudsime viimase vormi juurde, mida me eraldi arutame, sest selle kirjelduse jaoks on vaja teoreetilisi andmeid.

Lahenduse normatiivsus

Mis see on? Ja mis erineb varasematest väärtustest? Alustuseks on vaja mõista selliste mõistete erinevust nagu lahenduste normaalsus ja molaarsus. Tegelikult erinevad nad ainult ühe väärtusega - samaväärsuse arvuga. Nüüd võite isegi ette kujutada, milline on lahenduse normaalsus. See on lihtsalt modifitseeritud molaarsus. Võrdväärsuse arv näitab osakeste arvu, mis suudavad interakteeruda ühe mooli vesinikioonide või hüdroksiidioonidega.

Me tutvustasime, mis on lahenduse normaalsus. Kuid see on väärt kaevamise sügavamale ja me näeme, kui lihtne see koondumise kirjeldav näiliselt keeruline vorm. Nii et vaatame lähemalt lahenduse normaalsust.

Valem

Valemi suuline kirjeldus on suhteliselt lihtne ette kujutada. See näeb välja selline: С _н = z * n / N. Siin on z võrdväärsuse tegur, n on aine kogus ja V on lahuse maht. Esimene kogus on kõige huvitavam. See näitab lihtsalt aine ekvivalenti, st reaalsete või kujuteldavate osakeste arvu, mis on võimelised reageerima ühe teise aine teise minimaalse osakesega. Tegelikult on selle lahuse normaalsus, mille valem on esitatud eespool, kvalitatiivselt erineb molaarsusest.

Ja nüüd läheme edasi teise olulise osa juurde: kuidas lahenduse normaalsust määrata. See on kahtlemata oluline küsimus, seetõttu on otstarbekas läheneda sellele uuringule, mõistes iga eespool toodud võrrandis märgitud kogust.

Kuidas lahenduse normaalsust leida?

Eespool käsitletud valem on puhtalt rakendusliku iseloomuga. Kõiki selles esitatud koguseid saab praktikas kergesti arvutada. Tegelikult on väga lihtne arvutada lahenduse normaalsus, teades teatavaid koguseid: lahustatud aine mass, selle valem ja lahuse maht. Kuna me teame ainete molekulide valemit, leiame selle molekulaarmassi. Proovi massi ja molaarmassi massi suhe on võrdne aine moolide arvuga. Ja teades kogu lahuse mahtu, võime täpselt öelda, milline on meie molaarne kontsentratsioon.

Järgmine operatsioon, mida peame tegema, et arvutada lahenduse normaalsust, on sammastruktuuri leidmise meede. Selleks peame mõistma, kuidas dissotsiatsioon põhjustab osakeste moodustumist, mis on võimelised kinnitama prootoneid või hüdroksüül-ioone. Näiteks väävelhappes on ekvivalentsusfaktor 2 ja selle tulemusena arvutatakse lahuse normaalsus, lihtsalt korrutades 2 selle molaarsusega.

Taotlus

Keemiate analüüsimisel on väga sageli vaja arvutada lahuste normaalsus ja molaarsus. See on väga mugav ainete molekulaarvalemite ekstraheerimiseks.

Mida veel lugeda?

Et paremini mõista, mis on lahenduse normaalsus, on kõige parem avatud üldkeemia õpik. Ja kui te juba kogu seda teavet teate, peaksite pöörduma keemilise eriala üliõpilaste analüütilise keemia õpikutesse.

Järeldus

Tänu artiklile arvasime, et mõistad, et lahenduse normaalsus on aine keemilise analüüsi jaoks kasutatava aine kontsentratsiooni väljendusvorm. Ja nüüd pole kellelegi saladus, kuidas see arvutatakse.