Шешім қалыпты болып табылады? Шешімнің қалыпты жағдайын қалай анықтауға болады? Ерітіндідің қалыпты формуласы

Әртүрлі заттардың шешімімен біз күн сайын кездесеміз. Бірақ әрқайсымыз осы жүйелердің қаншалықты ойнайтынын көрсетеді. Олардың мінез-құлқының көп бөлігі мыңдаған жылдар бойы егжей-тегжейлі зерделеудің арқасында анық болды. Осы уақыт ішінде жалпы адамға түсініксіз көптеген терминдер енгізілді. Солардың бірі - шешімнің қалыпты жағдайы. Бұл не? Бұл мақалада талқыланады. Және біз бұрынғыдан басталады.

Зерттеу тарихы

Шешімдерді зерттеуді бастаған алғашқы ақылды адамдар Аррениус, Вант Хофф және Остальд сияқты танымал химиктер болды. Өздерінің жұмысының әсерінен кейінгі ұрпақ химиктер су және сұйылтылған ерітінділерді зерттеуге кірісті. Әрине, олар үлкен білім жинақтады, бірақ сусыз емес шешімдер назар аударусыз қалады, бұл өнеркәсіпте де, адам өмірінің басқа салаларында да үлкен рөл атқарады.

Сусыз емес ерітінділер теориясында көптеген түсініксіз. Мысалы, егер өткізгіштігінің мәні өсіп келе жатқан диссоциациямен , ұқсас жүйелерде болса, бірақ судың орнына басқа еріткіште болса, бәрі басқаша болды. Электр өткізгіштігінің шағын мәндері диссоциацияның жоғары дәрежесіне жиі сәйкес келеді. Аномалиялар химияның осы саласын зерттеуге ғалымдарды ынталандырды. Электролиттік диссоциацияның теориясын толықтыратын заңдылықты табу үшін үлкен деректер жинақталды. Бұдан басқа, электролиз және органикалық және бейорганикалық қосылыстардың күрделі иондарының табиғаты туралы білімдерді кеңейтуге болады.

Содан кейін концентрацияланған ерітінділер саласындағы зерттеулер белсенді түрде жүргізіле бастады. Мұндай жүйелер разбавленными қасиеттерінен айтарлықтай ерекшеленеді, себебі еріген зат концентрациясы артып, оның еріткішпен өзара әрекеттесуінде рөл атқарады. Бұл туралы толығырақ - келесі бөлімде.

Теория

Қазіргі уақытта электролиттік диссоциациялау теориясы ерітіндідегі иондардың, молекулалардың және атомдардың мінез-құлқын жақсы түсіндіреді. 19 ғасырда Свенте Аррениус жасаған сәттен бастап ол кейбір өзгерістерге ұшырады. Кейбір классикалық теорияға сай келмеген кейбір заңдар (мысалы, Осуальд ерітіндісі заңы) анықталды. Бірақ ғалымдардың кейінгі жұмысының арқасында теория өзгертілген және қазіргі заманғы формада ол әлі күнге дейін бар және жоғары дәлдікпен тәжірибелік жолдармен алынған нәтижелерді сипаттайды.

Диссоциацияның электролиттік теориясының негізгі мәні - оның құрамдас ерітіндісіне - зарядты бөлшектерге ыдырайтыны. Бөлшектерді бөлшектеуге (диссоциациялануға) қарай, күшті және әлсіз электролиттерді ажыратады. Күшті, әдетте, ерітіндідегі ерітіндіге толығымен бөлінеді, ал әлсіз - өте аз мөлшерде.

Молекула бұзылған бұл бөлшектер еріткішпен өзара әрекеттесе алады. Бұл құбылыс сольвация деп аталады. Бірақ бұл әрдайым болмайды, себебі ерітіндінің иондары мен молекулаларына заряд болуына байланысты. Мысалы, су молекуласы диполь, яғни бір жаққа жағымды зарядталған бөлшектер, екіншісіне теріс әсер етеді. Электролит ыдырайтын иондарда ақ заряд бар. Осылайша, бұл бөлшектер әртүрлі зарядталған тараптармен тартылады. Бірақ бұл тек полярлық еріткіштермен (су сияқты) болады. Мысалы, гександағы заттың ерітіндісінде сольвация болмайды.

Ерітінділерді зерттеу үшін жиі ерітілген заттың мөлшерін білу қажет. Формулаларда кейде кейбір мөлшерді алмастыру өте ыңғайсыз. Сондықтан шоғырланудың бірнеше түрі бар, олардың ішінде шешімнің қалыпты жағдайлары. Енді шешімдегі заттың мазмұнын білдірудің барлық әдістерін және оны есептеу әдістерін егжей-тегжейлі айтып береміз.

Ерітінді концентрациясы

Химияда көптеген формулалар пайдаланылады, олардың кейбіреулері белгілі бір пішінде құндылықты қабылдау ыңғайлы етіп салынған.

Шоғырланудың бірінші және ең танымал формасы массалық фракция болып табылады . Ол өте оңай есептеледі. Біз ерітіндідегі массаның массасын оның жалпы массасына бөліп алуымыз керек. Сондықтан біз жауапты бір фракциядан аламыз. Нөмірді жүзге көбейту, жауапты пайызбен аламыз.

Біршама азырақ белгілі формасы - көлемдік фракция. Көбінесе ішімдік алкогольді шоғырлану үшін қолданылады. Ол сондай-ақ өте оңай есептеледі: ерітілген заттың көлемін бүкіл ерітінді көлемі бойынша бөлу. Алдыңғы жағдайда сияқты, сіз жауапты пайызбен ала аласыз. Этикеткалар көбінесе: «40% vol.», Бұл дегеніміз: 40 том пайыз.

Химияда жиі басқа концентрация түрлері қолданылады. Бірақ сіз оларға бармас бұрын, келеңсіз заттар туралы сөйлесейік. Заттың мөлшері әртүрлі тәсілдермен көрсетілуі мүмкін: массасы, көлемі. Әрбір заттың молекулалары өздерінің салмағына ие және үлгінің массасы бойынша онда қанша молекула бар екенін түсіну мүмкін емес, бұл химиялық өзгерістердің сандық құрамын түсіну керек. Ол үшін заттың бірлігі сияқты санын енгізді. Шындығында, бір молекула молекулалардың белгілі бір саны: 6.02 * 10 ²³ . Бұл Авогадро нөмірі деп аталады . Көбінесе бұл зат, кез-келген реакция өнімдерінің санын есептеу үшін пайдаланылады. Осыған байланысты шоғырланудың тағы бір формасы бар - молярлық. Бұл бірлік көлемі бойынша заттар саны. Молярлық моль / л-да көрсетіледі (оқыңыз: литрге моль).

Жүйеде заттың мазмұнын білдірудің бұрынғы формасына өте ұқсас: молалдық. Ол молярлықтан ерекшеленеді, ол көлемнің бірлігінде емес, массалық бірлікте емес заттардың мөлшерін анықтайды. Және килограммға (немесе басқа да бірнеше есеге, мысалы, бір граммға) молекеттерде көрсетілген.

Осылайша, біз соңғы үлгіге келдік, оны бөлек талқылаймыз, өйткені оның сипаттамасы кейбір теориялық ақпаратты талап етеді.

Шешімнің нормативі

Бұл не? Ал бұрынғы құндылықтардан қандай айырмашылығы бар? Бастау үшін, әдеттегі және шешімдердің молярлық ұғымдары арасындағы айырмашылықты түсіну қажет. Шындығында, олар тек бір мәннен - эквиваленттік саннан ерекшеленеді. Енді сіз шешімнің қалыпты жағдайын елестете аласыз. Бұл тек модифицирленген молярлық. Эквиваленттік саны сутегі иондарының немесе гидроксид иондарының бір молекуласымен өзара әрекеттесуге қабілетті бөлшектердің санын көрсетеді.

Біз шешімнің қалыпты жағдайымен танысып алдық. Бірақ бұл тереңірек қазу керек, және біз бұл концентрацияны сипаттаудың күрделі түрінің қаншалықты қарапайым екенін көреміз. Сонымен, шешімнің қалыпты жағдайын қарастырайық.

Формула

Формуланы ауызша сипаттау арқылы елестету өте оңай. Ол келесідей болады: С _н = z * n / N Мұнда z - эквиваленттік фактор, n - материяның көлемі, V - ерітінді көлемі. Алғашқы сан - ең қызықты. Ол тек заттың баламасын көрсетеді, яғни басқа заттың бір минималды бөлшесімен әрекеттесуге қабілетті нақты немесе қиял бөліктерінің саны. Бұл, шын мәнінде, формуласы жоғарыда көрсетілген шешімнің қалыптылығы молярлықтан сапалы ерекшеленеді.

Енді тағы бір маңызды бөлікке ауысайық: шешімнің қалыпты жағдайын қалай анықтауға болады. Бұл, әрине, маңызды мәселе, сондықтан жоғарыда көрсетілген теңдеуде көрсетілген әрбір көлемді түсіну арқылы зерттеуге бару керек.

Ереженің қалыпты жағдайын қалай табуға болады?

Жоғарыда талқыланған формула таза қолданылатын табиғат. Ондағы барлық шамалар практикада оңай есептелуі мүмкін. Шындығында, ерітілген зат массасы, оның формуласы және ерітінді көлемін біле отырып, ерітіндінің қалыптылығын есептеу өте оңай. Зат молекулаларының формуласын білетіндіктен, оның молекулярлық массасын таба аламыз . Үлгі массасының массасы оның массасы массасына қатынасы заттардың молектерінің санына тең болады. Және бүкіл шешімнің көлемін білу үшін біз қандай молярлы концентрацияны дәл айта аламыз.

Ереженің қалыпты жағдайын есептеу үшін не істеу керек болатын келесі операция эквиваленттік факторды табу үшін әрекет болып табылады. Бұл үшін протон немесе гидроксил иондарын қосуға қабілетті бөлшектердің пайда болуының диссоциациялануының қалай пайда болатындығын түсінуіміз керек. Мысалы, күкірт қышқылында эквиваленттілік коэффициенті 2, демек, бұл жағдайда ерітіндінің қалыптылығы қарапайым 2 мультипликативті көбейту арқылы есептеледі.

Қолданба

Химиялық аналитикада шешімдердің қалыптылығы мен молярлықты есептеу өте жиі қажет. Бұл заттардың молекулалық формулаларын алу үшін өте ыңғайлы.

Одан әрі оқу керек пе?

Ереженің қалыпты екенін түсіну үшін, жалпы химия бойынша оқулықты ашып көрсету керек. Егер сіз осы ақпаратты білсеңіз, химия мамандықтарының студенттеріне арналған аналитикалық химия бойынша оқулыққа жүгінуіңіз керек.

Қорытынды

Мақаланың арқасында, шешімнің қалыптылығы негізінен химиялық талдау кезінде пайдаланылатын заттың концентрациясын білдіретін формасы екенін түсіндік. Енді ол есептелетінін ешкімге құпия емес.