Suluhisho ni mfumo wa homogeneous unaojumuisha vitu viwili au zaidi, maudhui ambayo yanaweza kubadilishwa ndani ya mipaka fulani bila kuvuruga homogeneity.

Maji masuluhisho yanajumuisha maji( kutengenezea) na dutu iliyoyeyushwa. Hali ya dutu katika suluhisho la maji ni, ikiwa ni lazima, inaonyeshwa na usajili (p), kwa mfano, KNO 3 katika suluhisho - KNO 3 (p).

Suluhisho ambazo zina kiasi kidogo cha solute mara nyingi huitwa diluted na suluhisho zenye maudhui ya juu ya solute - kujilimbikizia. Suluhisho ambalo kufutwa zaidi kwa dutu kunawezekana huitwa isiyojaa na suluhisho ambalo dutu huacha kuyeyuka chini ya hali fulani ni iliyojaa. Suluhisho la mwisho daima linawasiliana (katika usawa tofauti) na dutu isiyoweza kufutwa (kioo kimoja au zaidi).

Chini ya hali maalum, kwa mfano wakati kwa uangalifu (bila kuchochea) baridi ya ufumbuzi wa moto usiojaa imara vitu vinavyoweza kuunda iliyojaa kupita kiasi suluhisho. Wakati kioo cha dutu kinapoletwa, suluhisho kama hilo linagawanywa katika suluhisho lililojaa na mvua ya dutu.

Kulingana na nadharia ya kemikali ya suluhisho D. I. Mendeleev, kufutwa kwa dutu katika maji kunafuatana, kwanza, na uharibifu vifungo vya kemikali kati ya molekuli (vifungo vya intermolecular katika dutu shirikishi) au kati ya ayoni (katika dutu ionic), na hivyo chembe za dutu hii huchanganyika na maji (ambapo sehemu ya dutu hii pia huharibiwa. vifungo vya hidrojeni kati ya molekuli). Kuvunjika kwa vifungo vya kemikali hutokea kutokana na nishati ya joto ya harakati ya molekuli ya maji, na hii hutokea gharama nishati kwa namna ya joto.

Pili, mara moja ndani ya maji, chembe (molekuli au ioni) za dutu hii zinakabiliwa unyevu. Matokeo yake, hutia maji- misombo ya utungaji usio na uhakika kati ya chembe za dutu na molekuli za maji (muundo wa ndani wa chembe za dutu yenyewe haibadilika wakati wa kufutwa). Utaratibu huu unaambatana kuangazia nishati kwa namna ya joto kutokana na kuundwa kwa vifungo vipya vya kemikali katika hydrates.

Kwa ujumla, suluhisho ni ama inapoa(ikiwa matumizi ya joto yanazidi kutolewa kwake), au joto (vinginevyo); wakati mwingine - ikiwa pembejeo ya joto na kutolewa kwake ni sawa - joto la suluhisho bado halibadilika.

Hidrati nyingi hugeuka kuwa imara sana kwamba hazianguka hata wakati ufumbuzi umekwisha kabisa. Kwa hivyo, hydrates ya fuwele imara ya chumvi CuSO 4 5H 2 O, Na 2 CO 3 10H 2 O, KAl (SO 4) 2 12H 2 O, nk.

Maudhui ya dutu katika myeyusho uliojaa katika T= const quantitatively sifa umumunyifu ya dutu hii. Umumunyifu kwa kawaida huonyeshwa kama wingi wa solute kwa g 100 ya maji, kwa mfano 65.2 g KBr/100 g H 2 O ifikapo 20 °C. Kwa hivyo, ikiwa 70 g ya bromidi ya potasiamu imeongezwa kwa 100 g ya maji kwa 20 ° C, basi 65.2 g ya chumvi itaingia kwenye suluhisho (ambayo itakuwa imejaa), na 4.8 g ya KBr imara (ziada) itabaki kwenye chini ya kioo.

Ikumbukwe kwamba maudhui ya solute katika tajiri suluhisho sawa, V isiyojaa suluhisho kidogo na katika iliyojaa kupita kiasi suluhisho zaidi umumunyifu wake kwa joto fulani. Kwa hivyo, suluhisho lililoandaliwa kwa 20 ° C kutoka 100 g ya maji na sulfate ya sodiamu Na 2 SO 4 (ummunyifu 19.2 g/100 g H 2 O), iliyo na

15.7 g chumvi - isokefu;

19.2 g chumvi - iliyojaa;

2O.3 g ya chumvi - iliyojaa zaidi.

Umumunyifu yabisi(Jedwali 14) kawaida huongezeka kwa kuongezeka kwa joto (KBr, NaCl), na kwa baadhi ya vitu (CaSO 4, Li 2 CO 3) kinyume chake huzingatiwa.

Umumunyifu wa gesi hupungua kwa joto la kuongezeka, na huongezeka kwa shinikizo la kuongezeka; kwa mfano, kwa shinikizo la atm 1, umumunyifu wa amonia ni 52.6 (20 ° C) na 15.4 g / 100 g H 2 O (80 ° C), na saa 20 ° C na 9 atm ni 93.5 g / 100. g H 2 O.

Kulingana na viwango vya umumunyifu, vitu vinatofautishwa:

– mumunyifu sana, molekuli ambayo katika suluhisho iliyojaa inalinganishwa na wingi wa maji (kwa mfano, KBr - kwa 20 ° C umumunyifu 65.2 g/100 g H 2 O; 4.6 M suluhisho), huunda suluhisho zilizojaa na molarity ya zaidi ya M 0.1;

– mumunyifu kidogo, ambao wingi wao katika suluhisho lililojaa ni chini sana kuliko wingi wa maji (kwa mfano, CaSO 4 - kwa 20 ° C umumunyifu 0.206 g/100 g H 2 O; 0.015 M suluhisho), huunda suluhisho zilizojaa na molarity ya 0.1– 0.001 M;

– kiutendaji isiyoyeyuka, ambao wingi wake katika mmumunyo uliojaa hauwezekani ikilinganishwa na wingi wa kiyeyushi (kwa mfano, AgCl - kwa 20 °C umumunyifu 0.00019 g kwa 100 g H 2 O; 0.0000134 M ufumbuzi), huunda ufumbuzi uliojaa na molarity ya chini ya 0.001 M.

Imekusanywa kulingana na data ya marejeleo meza ya umumunyifu asidi ya kawaida, besi na chumvi (Jedwali la 15), ambalo linaonyesha aina ya umumunyifu, vitu ambavyo haviko. inayojulikana kwa sayansi(haijapatikana) au iliyooza kabisa na maji.

Makubaliano yaliyotumika kwenye jedwali:

"r" - dutu yenye mumunyifu

"m" - dutu mumunyifu kidogo

"n" - kivitendo dutu isiyoyeyuka

"-" - dutu haijapokelewa (haipo)

"" - dutu hii huchanganyika na maji bila kikomo

Kumbuka. Jedwali hili linalingana na utayarishaji wa suluhisho lililojaa kwa joto la kawaida kwa kuongeza dutu (inafaa hali ya mkusanyiko) kwenye maji. Inapaswa kuzingatiwa kuwa kupata mvua ya dutu zenye mumunyifu duni kwa kutumia athari za kubadilishana ioni haiwezekani kila wakati (kwa maelezo zaidi, ona 13.4).

Kufutwa kwa dutu yoyote katika maji kunafuatana na malezi ya hydrates. Ikiwa wakati huo huo hakuna mabadiliko ya formula yanayotokea katika chembe za dutu iliyoyeyushwa kwenye suluhisho, basi vitu kama hivyo vinaainishwa kama zisizo za elektroliti. Wao ni, kwa mfano, gesi naitrojeni N 2, kioevu klorofomu CHCl 3, imara sucrose C 12 H 22 O 11, ambayo katika mmumunyo wa maji iko katika mfumo wa hydrates ya molekuli zao.

Dutu nyingi zinajulikana (in mtazamo wa jumla MA), ambayo, baada ya kufuta katika maji na kutengeneza hydrates ya molekuli za MA nH 2 O, hupitia mabadiliko makubwa ya formula. Kama matokeo, ioni zenye maji huonekana kwenye suluhisho - cations M + nH 2 O na anions A nH 2 O:

Dutu kama hizo zimeainishwa kama elektroliti.

Mchakato wa kuonekana kwa ioni za maji katika suluhisho la maji kuitwa kutengana kwa umeme (S. Arrhenius, 1887).

Kutengana kwa umeme ionic vitu vya fuwele(M +)(A -) ndani ya maji ni isiyoweza kutenduliwa majibu:

Dutu kama hizo ni za elektroliti zenye nguvu hizi ni pamoja na besi nyingi na chumvi, kwa mfano:

Utengano wa kielektroniki wa dutu za MA zinazojumuisha polar molekuli covalent, ni inayoweza kugeuzwa majibu:

Dutu kama hizo zimeainishwa kama elektroliti dhaifu; ni pamoja na asidi nyingi na besi kadhaa, kwa mfano:

Katika diluted ufumbuzi wa maji Katika elektroliti dhaifu, tutapata kila wakati molekuli za asili na bidhaa za kutengana kwao - ioni za hidrati.

Tabia ya kiasi cha kutengana kwa electrolyte inaitwa shahada ya kujitenga na imeonyeshwa? , Kila mara? > 0.

Kwa nguvu elektroliti? = 1 kwa ufafanuzi (mgawanyiko wa electrolytes vile umekamilika).

Kwa dhaifu shahada ya electrolytes ya kutengana - uwiano mkusanyiko wa molar dutu iliyotenganishwa (c) hadi mkusanyiko wa jumla wa dutu katika mmumunyo (c):

Kiwango cha utengano ni sehemu ya umoja au 100%. Kwa elektroliti dhaifu? « Kutoka 1 (100%).

Kwa asidi dhaifu H n Na kiwango cha kujitenga katika kila hatua inayofuata hupungua sana ikilinganishwa na ile iliyopita:

Kiwango cha kujitenga kinategemea asili na mkusanyiko wa electrolyte, pamoja na joto la suluhisho; inakua na kupungua mkusanyiko wa dutu katika suluhisho (yaani wakati suluhisho linapunguzwa) na wakati gani inapokanzwa.

KATIKA diluted ufumbuzi asidi kali H n A haidroani zao H n-1 A hazipo, kwa mfano:

B kujilimbikizia Katika suluhisho, yaliyomo katika hydroanions (na hata molekuli asili) huonekana:

(haiwezekani kufanya muhtasari wa milinganyo kwa hatua za utengano unaoweza kugeuzwa!). Wakati inapokanzwa maadili? 1 na? 2 ongezeko, ambayo inakuza athari zinazohusisha asidi iliyokolea.

Asidi ni elektroliti ambazo, baada ya kutengana, hutoa miunganisho ya hidrojeni kwenye suluhisho la maji na haifanyi ioni zingine zozote chanya:

Kawaida asidi kali:

Katika suluhisho la maji ya kuondokana (kwa masharti hadi 10% au 0.1 molar) asidi hizi hutengana kabisa. Kwa asidi kali H n A, orodha inajumuisha yao hidroani(anions ya chumvi ya asidi), pia kujitenga kabisa chini ya hali hizi.

Kawaida asidi dhaifu:

Misingi ni elektroliti ambazo, zinapotenganishwa, hutoa ioni za hidroksidi kwenye mmumunyo wa maji na hazifanyi ioni zingine hasi:

Kutengana mumunyifu kwa kiasi besi Mg(OH) 2, Cu(OH) 2, Mn(OH) 2, Fe(OH) 2 na wengineo umuhimu wa vitendo hana.

KWA nguvu sababu ( alkali) ni pamoja na NaOH, KOH, Ba(OH) 2 na wengine wengine. Msingi dhaifu ni amonia hydrate NH 3 H 2 O.

Chumvi za wastani ni elektroliti ambazo, baada ya kujitenga, hutoa cations yoyote isipokuwa H + na anions yoyote isipokuwa OH - kwenye suluhisho la maji:

Tunazungumza tu juu ya chumvi mumunyifu sana. Kutengana mumunyifu kwa kiasi na kwa vitendo isiyoyeyuka chumvi haijalishi.

Tenganisha vivyo hivyo chumvi mara mbili:

Chumvi za asidi(nyingi wao ni mumunyifu katika maji) tenganisha kabisa kulingana na aina ya chumvi za kati:

Hydroanions zinazosababishwa, kwa upande wake, zinakabiliwa na maji:

a) ikiwa hydroanion ni ya nguvu asidi, basi yenyewe pia hujitenga kabisa:

na mlinganyo kamili wa kujitenga utaandikwa kama:

(ufumbuzi wa chumvi kama hizo lazima ziwe tindikali, pamoja na suluhisho la asidi inayolingana);

b) ikiwa hydroanion ni ya dhaifu asidi, basi tabia yake katika maji ni mbili - ama kujitenga kamili kulingana na aina asidi dhaifu:

au mwingiliano na maji (unaoitwa hidrolisisi inayoweza kugeuzwa):

Katika? 1 > ? 2 kujitenga kunatawala (na suluhisho la chumvi litakuwa tindikali), na saa? 1 > ? 2 - hidrolisisi (na suluhisho la chumvi litakuwa alkali). Hivyo, ufumbuzi wa chumvi na anions HSO 3 -, H 2 PO 4 -, H 2 AsO 4 - na HSeO 3 - itakuwa tindikali, ufumbuzi wa chumvi na anions nyingine (wengi wao) watakuwa alkali. Kwa maneno mengine, jina "tindikali" la chumvi zilizo na hidroani nyingi haimaanishi kuwa anions hizi zitafanya kama asidi katika suluhisho (hidrolisisi ya hydroanions na hesabu ya uwiano kati ya α1 na α2 husomwa tu katika shule ya upili).

Msingi chumvi MgCl(OH), Cu 2 CO 3 (OH) 2 na zingine haziwezi kuyeyuka katika maji, na haiwezekani kujadili tabia zao katika suluhisho la maji.

Maji yenyewe ni dhaifu sana elektroliti:

Mkusanyiko wa H + cation na OH - anion in maji safi ndogo sana na kiasi cha 1 10 -7 mol / l kwa 25 °C.

Kiini cha hidrojeni H + ndio kiini rahisi zaidi - protoni p + (shell ya elektroni mawasiliano H + - tupu, 1s 0). Protoni ya bure ina uhamaji mkubwa na uwezo wa kupenya; ikizungukwa na molekuli za polar H 2 O, haiwezi kubaki huru. Protoni mara moja inashikamana na molekuli ya maji:

Katika kile kinachofuata, kwa urahisi, nukuu H + imehifadhiwa (lakini H 3 O + inadokezwa).

Aina Mazingira ya suluhisho la maji:

Kwa maji kwenye joto la kawaida tuna:

Kwa hivyo, katika maji safi:

Usawa huu pia ni kweli kwa suluhisho la maji:

Kiwango cha pH cha vitendo kinalingana na anuwai 1-13 (suluhisho la asidi na besi):

Katika mazingira ya kivitendo ya neutral na pH = 6-7 na pH = 7-8, mkusanyiko wa H + na OH - ni ndogo sana (1 10 -6 - 1 10 -7 mol / l) na ni karibu sawa na mkusanyiko. ya ions hizi katika maji safi. Ufumbuzi huo wa asidi na besi huzingatiwa sana diluted (ina dutu kidogo sana).

Ili kuanzisha kivitendo aina ya kati ya ufumbuzi wa maji, tumia viashiria- vitu vinavyotoa rangi maalum kwa miyeyusho ya upande wowote, tindikali na/au alkali.

Viashiria vya kawaida katika maabara ni litmus, methyl orange na phenolphthalein.

Methyl machungwa (kiashiria cha mazingira ya tindikali) inakuwa pink katika suluhisho la asidi kali (Jedwali 16), phenolphthalein (kiashiria cha mazingira ya alkali) - nyekundu katika suluhisho la alkali kali, na litmus hutumiwa katika mazingira yote.

Katika suluhisho za elektroliti (asidi, besi, chumvi), athari za kemikali kawaida hufanyika na ushiriki. ioni. Katika kesi hii, vitu vyote vya vitendanishi vinaweza kuhifadhi hali zao za oxidation. kubadilishana majibu) au ubadilishe ( majibu ya redox). Mifano iliyotolewa hapa chini inahusiana na miitikio ya kubadilishana (kwa kutokea kwa athari za redox, ona Sehemu ya 14).

Kulingana na Utawala wa Bertholletmiitikio ya ioni huendelea kivitendo bila ya kurekebishwa ikiwa dutu ngumu, mumunyifu kidogo hutengenezwa(wananyesha) vitu vyenye tete(zinatolewa kama gesi) au vitu vyenye mumunyifu - elektroliti dhaifu(pamoja na maji). Athari za ionic zinawakilishwa na mfumo wa milinganyo - Masi, kamili Na ionic fupi. Milinganyo kamili ya ionic imeachwa hapa chini (msomaji anahimizwa kutunga yeye mwenyewe).

Wakati wa kuandika milinganyo athari za ionic Ni muhimu kufuata jedwali la umumunyifu (tazama Jedwali 8).

Mifano majibu ya mvua:

Makini! Chumvi zinazoyeyuka kwa kiasi (“m”) na kwa vitendo (“n”) zisizoyeyuka (“n”) zilizoonyeshwa kwenye jedwali la umumunyifu (tazama Jedwali 15) hunyesha kama zinavyoonyeshwa kwenye jedwali (CaF 2 v, PbI 2 v, Ag 2 SO 4 v. , AlPO 4 v, n.k.).

Katika meza 15 haijabainishwa kabonati- chumvi za wastani na CO 3 2- anion. Tafadhali kumbuka kuwa:

1) K 2 CO 3, (NH 4) 2 CO 3 na Na 2 CO 3 huyeyuka katika maji;

2) Ag 2 CO 3, BaCO 3 na CaCO 3 haziwezi kuyeyuka katika maji na zinanyesha kama hivyo, kwa mfano:

3) chumvi za cations zingine, kama vile MgCO 3, CuCO 3, FeCO 3, ZnCO 3 na zingine, ingawa haziwezi kufyonzwa katika maji, hazipunguki kutoka kwa suluhisho la maji wakati wa athari za ioni (yaani, haziwezi kupatikana kwa njia hii).

Kwa mfano, chuma (II) carbonate FeCO 3, ilipata "kavu" au kuchukuliwa kwa namna ya madini siderite, inapoongezwa kwa maji, inapita bila mwingiliano unaoonekana. Walakini, unapojaribu kuipata kwa mmenyuko wa kubadilishana katika suluhisho kati ya FeSO 4 na K 2 CO 3, kasi ya maji kuu ya chumvi (muundo wa masharti hupewa, kwa mazoezi muundo huo ni ngumu zaidi) na dioksidi kaboni ni. iliyotolewa:

Sawa na FeCO 3, sulfidi chromium (III) Cr 2 S 3 (isiyoyeyuka katika maji) haishuki kutoka kwa suluhisho:

Katika meza 15 pia haionyeshi chumvi hiyo kuoza maji - sulfidi alumini Al 2 S 3 (pamoja na BeS) na acetate chromium (III) Cr(CH 3 COO) 3:

Kwa hivyo, chumvi hizi pia haziwezi kupatikana kwa majibu ya kubadilishana katika suluhisho:

(katika mmenyuko wa mwisho muundo wa mvua ni ngumu zaidi; athari kama hizo zinasomwa kwa undani zaidi katika elimu ya juu).

Mifano majibu na kutolewa kwa gesi:

Mifano athari na malezi ya elektroliti dhaifu:

Ikiwa vitendanishi na bidhaa za mmenyuko wa kubadilishana sio elektroliti zenye nguvu, fomu ya ioni ya equation haipo, kwa mfano:

Hydrolysis ya chumvi ni mwingiliano wa ioni zake na maji, na kusababisha kuonekana kwa mazingira ya tindikali au alkali, lakini sio kuambatana na malezi ya mvua au gesi (chini. tunazungumzia kuhusu chumvi za kati).

Mchakato wa hidrolisisi hutokea tu na ushiriki mumunyifu chumvi na lina hatua mbili:

1) kutengana chumvi katika suluhisho - isiyoweza kutenduliwa mmenyuko (shahada ya kujitenga? = 1, au 100%);

2) kweli hidrolisisi, i.e. mwingiliano wa ioni za chumvi na maji, - inayoweza kugeuzwa mmenyuko (shahada ya hidrolisisi?< 1, или 100 %).

Equations za hatua ya 1 na ya 2 - ya kwanza yao haiwezi kutenduliwa, ya pili inaweza kubadilishwa - huwezi kuziongeza!

Kumbuka kwamba chumvi hutengenezwa na cations alkali na anions nguvu asidi haifanyi kazi ya hidrolisisi, hutengana tu wakati huyeyushwa katika maji. Katika miyeyusho ya chumvi KCl, NaNO 3, Na 2 SO 4 na BaI 2 mazingira upande wowote.

Katika kesi ya mwingiliano anion hidrolisisi ya chumvi kwenye anion.

Kutengana kwa chumvi ya KNO 2 hutokea kabisa, hidrolisisi ya anion NO 2 hutokea kwa kiwango kidogo sana (kwa ufumbuzi wa 0.1 M - kwa 0.0014%), lakini hii inatosha kwa ufumbuzi kuwa. alkali(kati ya bidhaa za hidrolisisi kuna OH - ion), ina pH = 8.14.

Anions hupitia hidrolisisi pekee dhaifu asidi (katika katika mfano huu- ioni ya nitriti NO 2 - inayolingana na asidi dhaifu ya nitrojeni HNO 2). Anion ya asidi dhaifu huvutia cation ya hidrojeni iliyo ndani ya maji na kuunda molekuli ya asidi hii, wakati ioni ya hidroksidi inabaki bure:

Orodha ya anions inayoweza kutolewa kwa hidroli:

Tafadhali kumbuka kuwa katika mifano (c - e) huwezi kuongeza idadi ya molekuli za maji na badala ya hydroanions (HCO 3 -, HPO 4 2-, HS -) kuandika fomula za asidi zinazofanana (H 2 CO 3, H 3). PO 4, H 2 S). Hydrolysis ni mmenyuko wa kugeuka, na hauwezi kuendelea "hadi mwisho" (mpaka kuundwa kwa asidi H n A).

Ikiwa asidi isiyo imara kama H 2 CO 3 iliundwa katika suluhisho la chumvi yake Na 2 CO 3, basi gesi ya CO 2 ingetolewa kutoka kwa suluhisho (H 2 CO 3 = CO 2 v + H 2 O). Hata hivyo, soda inapoyeyuka katika maji, suluhu ya uwazi huundwa bila mabadiliko ya gesi, ambayo ni ushahidi wa hidrolisisi isiyokamilika ya CO| anion. na kuonekana katika suluhisho la asidi ya kaboni ya hydroanion HCOg tu.

Kiwango cha hidrolisisi ya chumvi na anion inategemea kiwango cha kutengana kwa bidhaa ya hidrolisisi - asidi (HNO 2, HClO, HCN) au hydroanion yake (HCO 3 -, HPO 4 2-, HS -); kadiri asidi inavyopungua ndivyo kiwango cha hidrolisisi kinaongezeka. Kwa mfano, ioni za CO 3 2-, PO 4 3- na S 2- hupitia hidrolisisi katika kwa kiasi kikubwa zaidi(katika suluhu za 0.1 M ~ 5%, 37% na 58%, mtawaliwa) kuliko ioni NO 2, kwani kujitenga kwa H 2 CO 3 na H 2 S iko katika hatua ya 2, na H 3 PO 4 iko katika 3. hatua za hatua (yaani, kutengana kwa HCO 3 -, HS - na HPO 4 2- ions) hutokea kwa kiasi kikubwa chini ya kujitenga kwa asidi HNO 2. Kwa hiyo, ufumbuzi, kwa mfano, Na 2 CO 3, K 3 PO 4 na BaS itakuwa yenye alkali(ambayo ni rahisi kuthibitisha kwa sabuni ya suluhisho la soda kwa kugusa). Ziada ya ioni za OH katika suluhisho inaweza kugunduliwa kwa urahisi na kiashiria au kupimwa na vifaa maalum (mita za pH).

Ikiwa alumini huongezwa kwenye suluhisho iliyojilimbikizia ya chumvi ambayo hutiwa hidrolisisi kwa nguvu na anion, kwa mfano Na 2 CO 3, basi mwisho (kutokana na amphotericity) itaitikia na OH -

na mageuzi ya hidrojeni yatazingatiwa. Huu ni ushahidi wa ziada wa hidrolisisi ya CO 3 2- ion (baada ya yote, hatukuongeza NaOH alkali kwenye suluhisho la Na 2 CO 3!).

Katika kesi ya mwingiliano cation chumvi iliyoyeyushwa na maji mchakato unaitwa hidrolisisi ya chumvi kwa cation:

Kutengana kwa chumvi ya Ni(NO 3) 2 hutokea kabisa, hidrolisisi ya cation ya Ni 2+ hutokea kwa kiwango kidogo sana (kwa ufumbuzi wa 0.1 M - kwa 0.001%), lakini hii inatosha kwa suluhisho kuwa. chachu(H+ ion iko kati ya bidhaa za hidrolisisi), pH = 5.96.

Cations ya msingi kidogo mumunyifu na hidroksidi za amphoteric na mawasiliano ya amonia NH 4 +. Mkondo wa hidrolisisi huvutia OH - anion iliyopo ndani ya maji na kuunda hidroksosheni inayolingana, wakati H + cation inabaki bure:

Kesi ya amonia katika kesi hii huunda msingi dhaifu - hydrate ya amonia:

Orodha ya cations zinazoweza kutolewa kwa hidrolisisi:

Mifano:

Tafadhali kumbuka kuwa katika mifano (a - c) huwezi kuongeza idadi ya molekuli za maji na badala ya hidroksidi FeOH 2+, CrOH 2+, ZnOH + kuandika fomula za hidroksidi FeO(OH), Cr(OH) 3, Zn(OH) 2. Ikiwa hidroksidi ziliundwa, basi mvua ingeweza kuunda kutoka kwa ufumbuzi wa chumvi za FeCl 3, Cr 2 (SO 4) 3 na ZnBr 2, ambazo hazizingatiwi (chumvi hizi huunda ufumbuzi wa uwazi).

Mikono ya ziada ya H+ inaweza kutambuliwa kwa urahisi na kiashiria au kupimwa kwa vifaa maalum. Unaweza pia

fanya jaribio kama hilo. Katika suluhisho iliyokolea ya chumvi ambayo hutiwa hidrolisisi kwa nguvu na cation, kwa mfano AlCl 3:

magnesiamu au zinki huongezwa. Mwisho utaguswa na H +:

na mageuzi ya hidrojeni yatazingatiwa. Jaribio hili ni ushahidi wa ziada wa hidrolisisi ya cation ya Al 3+ (baada ya yote, hatukuongeza asidi kwenye suluhisho la AlCl 3!).

1. Electrolyte yenye nguvu ni

1) C 6 H 5 OH

2) CH 3 COOH

3) C 2 H 4 (OH) 2

2. Electrolyte dhaifu ni

1) iodidi hidrojeni

2) floridi hidrojeni

3) sulfate ya amonia

4) hidroksidi ya bariamu

3. Katika mmumunyo wa maji, kila molekuli 100 huunda kasheni 100 za hidrojeni kwa asidi.

1) makaa ya mawe

2) yenye nitrojeni

3) nitrojeni

4-7. Katika equation ya kutengana kwa asidi dhaifu katika hatua zote zinazowezekana

jumla ya coefficients ni sawa

8-11. Kwa usawa wa kujitenga katika suluhisho la seti mbili za alkali

8. NaOH, Ba(OH) 2

9. Sr(OH) 2, Ca(OH) 2

10. KOH, LiOH

11. CsOH, Ca(OH) 2

jumla ya jumla ya coefficients ni

12. Maji ya chokaa yana seti ya chembe

1) CaOH+, Ca 2+, OH -

2) Ca 2+, OH -, H 2 O

3) Ca 2+, H 2 O, O 2-

4) CaOH +, O 2-, H+

13-16. Wakati wa kutenganisha kitengo cha fomula moja ya chumvi

14. K 2 Cr 2 O 7

16. Cr 2 (SO 4) 3

idadi ya ions sumu ni sawa na

17. Kubwa zaidi kiasi cha PO 4 -3 ion kinaweza kugunduliwa katika suluhisho iliyo na 0.1 mol

18. Mwitikio na mvua ni

1) MgSO 4 + H 2 SO 4 >...

2) AgF + HNO 3 >...

3) Na 2 HPO 4 + NaOH >...

4) Na 2 SiO 3 + HCl >...

19. Mmenyuko na kutolewa kwa gesi ni

1) NaOH + CH 3 COOH >...

2) FeSO 4 + KOH >...

3) NaHCO 3 + HBr >…

4) Pl(NO 3) 2 + Na 2 S >...

20. Mlinganyo mfupi wa ionic OH - + H + = H 2 O inalingana na mwingiliano.

1) Fe(OH) 2 + HCl >…

2) NaOH + HNO 2 >...

3) NaOH + HNO 3 >...

4) Ba(OH) 2 + KHSO 4 >...

21. Katika equation ya majibu ya ionic

SO 2 + 2ON = SO 3 2- + H 2 O

OH ion - inaweza kuendana na reagent

4) C 6 H 5 OH

22-23. Mlinganyo wa Ionic

22. ZCa 2+ + 2PO 4 3- = Ca 3 (PO 4) 2 v

23. Ca 2+ + HPO 4 2- = CaHPO 4 v

inalingana na majibu kati ya

1) Ca(OH) 2 na K 3 PO 4

2) CaCl 2 na NaH 2 PO 4

3) Ca(OH) 2 na H 3 PO 4

4) CaCl na K 2 HPO 4

24-27. KATIKA mlinganyo wa molekuli majibu

24. Na 3 PO 4 + AgNO 3 >...

25. Na 2 S + Cu(NO 3) 2 >…

26. Ca(HSO 3) 2 >…

27. K 2 SO 3 + 2HBr >... jumla ya viambajengo ni

28-29. Kwa mmenyuko kamili wa neutralization

28. Fe(OH) 2 + HI >…

29. Ba(OH) 2 + H 2 S >…

jumla ya coefficients katika equation kamili ionic ni

30-33. Katika mlinganyo mfupi wa mmenyuko wa ionic

30. NaF + AlCl 3 >...

31. K 2 CO 3 + Sr(NO 3) 2 >...

32. Mgl 2 + K 3 PO 4 >...

33. Na 2 S + H 2 SO 4 >...

jumla ya coefficients ni sawa

34-36. Katika suluhisho la chumvi yenye maji

34. Ca(ClO 4) 2

36. Fe 2 (SO 4) 3

mazingira hutengenezwa

1) tindikali

2) upande wowote

3) alkali

37. Mkusanyiko wa ioni ya hidroksidi huongezeka baada ya chumvi kufutwa katika maji

38. Mazingira ya neutral yatakuwa katika suluhisho la mwisho baada ya kuchanganya ufumbuzi wa chumvi za awali katika seti

1) BaCl 2, Fe(NO 3) 3

2) Na 2 CO 3, SrS

4) MgCl 2, RbNO 3

39. Linganisha chumvi na uwezo wake wa hidrolisisi.

40. Linganisha chumvi na suluhisho la kati.

41. Anzisha mawasiliano kati ya chumvi na mkusanyiko wa cation ya hidrojeni baada ya kufuta chumvi ndani ya maji.

UNYEVU Uwezo wa dutu kufuta katika kutengenezea fulani huitwa. Kipimo cha umumunyifu wa dutu chini ya hali fulani ni maudhui yake katika mmumunyo uliojaa . Ikiwa zaidi ya 10 g ya dutu inayeyuka katika 100 g ya maji, basi dutu kama hiyo inaitwa. mumunyifu sana. Ikiwa chini ya 1 g ya dutu huyeyuka, dutu hii mumunyifu kidogo. Hatimaye, dutu hii inachukuliwa kivitendo isiyoyeyuka, ikiwa chini ya 0.01 g ya dutu huenda kwenye suluhisho. Hakuna vitu visivyoyeyuka kabisa. Hata tunapomimina maji kwenye chombo cha glasi, sehemu ndogo sana ya molekuli za glasi huingia kwenye suluhisho.

Umumunyifu, ulioonyeshwa kwa suala la wingi wa dutu ambayo inaweza kuyeyuka katika 100 g ya maji kwa joto fulani, pia huitwa. mgawo wa umumunyifu.

Umumunyifu wa baadhi ya vitu katika maji kwenye joto la kawaida.

Umumunyifu wa zaidi (lakini sio wote!) Yabisi huongezeka kwa joto la kuongezeka, wakati umumunyifu wa gesi, kinyume chake, hupungua. Hii ni hasa kutokana na ukweli kwamba molekuli za gesi harakati za joto Wana uwezo wa kuacha suluhisho kwa urahisi zaidi kuliko molekuli ngumu.

Ikiwa tunapima umumunyifu wa dutu kwa joto tofauti, basi itapatikana kuwa vitu vingine hubadilisha umumunyifu wao kulingana na hali ya joto, wengine - sio sana

Wakati wa kufuta yabisi katika maji kiasi cha mfumo kawaida hubadilika kidogo.Kwa hiyo, umumunyifu wa dutu katika hali ngumu ni kivitendo huru ya shinikizo.

Vimiminika pia vinaweza kuyeyuka katika vimiminika. Baadhi yao huyeyuka bila kikomo katika kila mmoja, yaani, huchanganyika kwa uwiano wowote, kama vile pombe na maji, wakati wengine hupasuka kwa pande zote kwa kikomo fulani. Kwa hiyo, ikiwa unatikisa diethyl ether na maji, tabaka mbili zinaundwa: moja ya juu ni suluhisho iliyojaa ya maji katika ether, na ya chini ni suluhisho iliyojaa ya ether katika maji. Katika hali nyingi kama hizi, kwa kuongezeka kwa joto, umumunyifu wa pamoja wa vimiminika huongezeka hadi halijoto ifikiwe ambapo vimiminika vyote viwili huchanganyika kwa idadi yoyote.

Kufutwa kwa gesi katika maji ni mchakato wa exothermic. Kwa hiyo, umumunyifu wa gesi hupungua kwa kuongezeka kwa joto. Ukiacha glasi na maji baridi, basi kuta zake za ndani zimefunikwa na Bubbles za gesi - hii ni hewa ambayo ilifutwa katika maji na hutolewa kutoka humo kutokana na joto. Kuchemsha kunaweza kuondoa hewa yote iliyoyeyuka kutoka kwa maji.

Suluhisho hucheza sana jukumu muhimu katika asili, sayansi na teknolojia. Maji, ambayo yameenea sana katika asili, daima yana vitu vilivyoyeyushwa. KATIKA maji safi kuna mito na maziwa machache, wakati ndani maji ya bahari ina karibu 3.5% ya chumvi iliyoyeyushwa.

Katika bahari ya primordial (wakati wa kuonekana kwa maisha duniani), sehemu kubwa ya chumvi ilichukuliwa kuwa chini, karibu 1%.

"Ilikuwa katika suluhisho hili kwamba viumbe hai vilianza kwanza, na kutokana na ufumbuzi huu walipokea ions na molekuli muhimu kwa ukuaji wao na maisha ... Baada ya muda, viumbe hai vilianza na kubadilika, ambavyo viliwawezesha kuondoka. mazingira ya majini na kuhamia nchi kavu na kisha kupanda angani. Walipata uwezo huu kwa kuhifadhi mmumunyo wa maji mwilini mwao kwa njia ya vimiminika vilivyo na ugavi muhimu wa ioni na molekuli,” hivi ndivyo mwanakemia maarufu wa Marekani, mshindi wa tuzo, anavyotathmini jukumu la suluhu katika kuibuka na maendeleo ya maisha. Dunia Tuzo la Nobel Linus Pauling. Ndani yetu, katika kila seli yetu, kuna ukumbusho wa bahari kuu ambayo uhai ulianzia - suluhisho la maji ambalo hutoa maisha yenyewe.

Katika kila kiumbe hai, suluhisho la kichawi ambalo huunda msingi wa damu hutiririka bila mwisho kupitia vyombo - mishipa, mishipa na capillaries, sehemu kubwa ya chumvi ndani yake ni sawa na katika bahari ya msingi - 0.9%. Michakato tata ya kimwili na kemikali inayotokea katika miili ya binadamu na wanyama pia hutokea katika ufumbuzi. Usagaji chakula huhusisha uhamishaji wa virutubisho kwenye suluhisho. Ufumbuzi wa asili wa maji hushiriki katika michakato ya malezi ya udongo na kusambaza mimea na virutubisho. Nyingi michakato ya kiteknolojia katika viwanda vya kemikali na vingine, kwa mfano, uzalishaji wa soda, mbolea, asidi, metali, karatasi, hutokea katika ufumbuzi. Kusoma mali ya suluhisho huchukua mengi mahali muhimu V sayansi ya kisasa. Kwa hivyo ni suluhisho gani?

Tofauti kati ya suluhisho na mchanganyiko mwingine ni kwamba chembe vipengele husambazwa sawasawa ndani yake, na katika microvolume yoyote ya mchanganyiko huo utungaji ni sawa.

Kwa hivyo, suluhisho zilieleweka kama mchanganyiko wa homogeneous unaojumuisha sehemu mbili au zaidi zenye usawa. Wazo hili lilitoka nadharia ya kimwili ufumbuzi.

Wafuasi wa nadharia ya kimwili ya ufumbuzi, ambayo ilianzishwa na Van't Hoff, Arrhenius na Ostwald, waliamini kuwa mchakato wa kufuta ni matokeo ya kuenea, yaani, kupenya kwa dutu iliyoyeyushwa kwenye nafasi kati ya molekuli za maji.

Tofauti na mawazo ya nadharia ya kimwili ya ufumbuzi, D. I. Mendeleev na wafuasi wa nadharia ya kemikali ya ufumbuzi walisema kwamba kufutwa ni matokeo ya mwingiliano wa kemikali wa dutu iliyoyeyushwa na molekuli za maji. Kwa hivyo, ni sahihi zaidi (sahihi zaidi) kufafanua suluhisho kama mfumo wa homogeneous, yenye chembe za dutu iliyoharibiwa, kutengenezea na bidhaa za mwingiliano wao.

Kama matokeo ya mwingiliano wa kemikali wa dutu iliyoyeyushwa na maji, misombo huundwa - hydrates. Mwingiliano wa kemikali unaonyeshwa na ishara kama hizo za athari za kemikali kama matukio ya joto wakati kufutwa. Kwa mfano, kumbuka kwamba kufutwa kwa asidi ya sulfuriki katika maji hutoa kiasi kikubwa cha joto ambacho suluhisho linaweza kuchemsha, na kwa hiyo asidi hutiwa ndani ya maji (na si kinyume chake).

Kuyeyushwa kwa vitu vingine, kama kloridi ya sodiamu na nitrati ya amonia, hufuatana na ufyonzaji wa joto.

M.V. Lomonosov alianzisha kwamba suluhisho hufungia kwa joto la chini kuliko kutengenezea. Mnamo 1764 aliandika hivi: “Theluji haiwezi kugeuza brine yenye chumvi kuwa barafu kwa urahisi, kwa kuwa inashinda maji safi.”

Hydrates ni misombo dhaifu ya vitu na maji ambayo yapo katika suluhisho. Ushahidi usio wa moja kwa moja wa hydration ni kuwepo kwa hidrati ya fuwele imara - chumvi ambazo zina maji. Katika kesi hii inaitwa crystallization. Kwa mfano, chumvi inayojulikana ni ya hydrates ya fuwele rangi ya bluu- salfati ya shaba CuSO 4 5H 2 O. salfati ya shaba isiyo na maji (II) - fuwele nyeupe. Mabadiliko ya rangi ya sulfate ya shaba (II) hadi bluu inapoyeyuka katika maji na kuwepo kwa fuwele za bluu za sulfate ya shaba ni uthibitisho mwingine wa nadharia ya hydration ya D. I. Mendeleev.

Hivi sasa, nadharia imekubaliwa ambayo inaunganisha maoni yote mawili - nadharia ya fizikia ya suluhisho. Ilitabiriwa huko nyuma mnamo 1906 na D.I. Mendeleev katika kitabu chake cha ajabu "Misingi ya Kemia": "Vipengele viwili vilivyoonyeshwa vya kufutwa na nadharia bado zinatumika kwa kuzingatia suluhisho, ingawa zina sehemu tofauti za kuanzia, lakini bila shaka yoyote. kulingana na uwezekano mkubwa kusababisha nadharia ya jumla masuluhisho, kwa sababu sheria zilezile za jumla zinatawala matukio ya kimwili na kemikali.”

Umumunyifu wa vitu katika maji hutegemea joto. Kama sheria, umumunyifu wa vitu vikali katika maji huongezeka kwa joto la kuongezeka (Mchoro 126), na umumunyifu wa gesi hupungua, kwa hivyo maji yanaweza kutolewa kabisa kutoka kwa gesi iliyoyeyushwa ndani yake kwa kuchemsha.

Mchele. 126.
Umumunyifu wa vitu kulingana na joto

Ikiwa kloridi ya potasiamu KCl, inayotumiwa kama mbolea, inafutwa katika maji, basi kwa joto la kawaida (20 ° C) tu 34.4 g ya chumvi inaweza kufuta katika 100 g ya maji; haijalishi ni kiasi gani cha suluhisho kinachanganywa na salio la chumvi isiyosababishwa, hakuna chumvi zaidi itayeyuka - suluhisho litajaa na chumvi hii kwa joto fulani.

Ikiwa kwa joto hili chini ya 34.4 g ya kloridi ya potasiamu hupasuka katika 100 g ya maji, basi suluhisho litakuwa lisilojaa.

Ni rahisi kupata miyeyusho iliyojaa maji kupita kiasi kutoka kwa baadhi ya vitu. Hizi ni pamoja na, kwa mfano, hidrati za kioo - chumvi ya Glauber (Na 2 SO 4 10H 2 O) na sulfate ya shaba (CuSO 4 5H 2 O).

Suluhisho zilizojaa kupita kiasi huandaliwa kama ifuatavyo. Andaa suluhisho la chumvi iliyojaa saa joto la juu, kwa mfano wakati wa kuchemsha. Chumvi ya ziada huchujwa, chupa iliyo na filtrate ya moto inafunikwa na pamba ya pamba na kwa uangalifu, kuepuka kutetemeka, polepole kilichopozwa kwenye joto la kawaida. Suluhisho lililoandaliwa kwa njia hii, lililolindwa kutokana na mshtuko na vumbi, linaweza kuhifadhiwa kwa muda mrefu sana. Lakini mara tu fimbo ya kioo inapoingizwa kwenye suluhisho hilo la supersaturated, kwa ncha ambayo kuna nafaka kadhaa za chumvi hii, crystallization yake kutoka kwa suluhisho huanza mara moja (Mchoro 127).

Mchele. 127.
Umulikishaji wa papo hapo wa dutu kutoka kwa myeyusho uliojaa maji kupita kiasi

Chumvi ya Glauber hutumiwa sana kama malighafi ndani mimea ya kemikali. Inachimbwa wakati wa msimu wa baridi katika Ghuba ya Kara-Bogaz-Gol, ambayo iko mbali na Bahari ya Caspian. Katika majira ya joto, kutokana na kiwango cha juu cha uvukizi wa maji, bay imejaa suluhisho la chumvi iliyojilimbikizia sana. Katika majira ya baridi, kutokana na kupungua kwa joto, umumunyifu wake hupungua na chumvi huangaza, ambayo ni msingi wa uchimbaji wake. Katika majira ya joto, fuwele za chumvi hupasuka na uzalishaji huacha.

Katika bahari ya chumvi zaidi ya dunia - Bahari ya Chumvi - mkusanyiko wa chumvi ni juu sana kwamba fuwele za ajabu hukua kwenye kitu chochote kilichowekwa ndani ya maji ya bahari hii (Mchoro 128).

Mchele. 128.
Katika maji ya Bahari ya Chumvi, fuwele nzuri, ngumu hukua kutoka kwa chumvi iliyoyeyushwa ndani yake.

Wakati wa kufanya kazi na vitu, ni muhimu kujua umumunyifu wao katika maji. Dutu hii inachukuliwa kuwa mumunyifu sana ikiwa zaidi ya 1 g ya dutu hii huyeyuka katika 100 g ya maji kwenye joto la kawaida. Ikiwa, chini ya hali kama hizo, chini ya 1 g ya dutu hupasuka katika 100 g ya maji, basi dutu kama hiyo inachukuliwa kuwa mumunyifu kidogo. Dutu ambazo haziwezi kuyeyuka ni pamoja na zile ambazo umumunyifu wao ni chini ya 0.01 g katika 100 g ya maji (Jedwali 9).

Jedwali 9
Umumunyifu wa baadhi ya chumvi katika maji ifikapo 20 °C

Hakuna vitu visivyo na mumunyifu katika asili. Kwa mfano, hata atomi za fedha hupita kidogo kwenye suluhisho kutoka kwa bidhaa zilizowekwa kwenye maji. Kama unavyojua, suluhisho la fedha katika maji huua vijidudu.

Maneno na misemo muhimu

1. Ufumbuzi.
2. Nadharia za kimwili na kemikali za ufumbuzi.
3. Matukio ya joto wakati wa kufutwa.
4. Hydrates na hydrates ya fuwele; maji ya crystallization.
5. Suluhu zilizojaa, zisizojaa na zilizojaa.
6. Dutu mumunyifu sana, mumunyifu kidogo na karibu hakuna.

Fanya kazi na kompyuta

1. Rejelea programu ya kielektroniki. Soma nyenzo za somo na ukamilishe kazi ulizopewa.
2. Tafuta anwani za barua pepe kwenye Mtandao ambazo zinaweza kutumika kama vyanzo vya ziada vinavyofichua maudhui ya maneno muhimu na vifungu vya maneno katika aya. Toa msaada wako kwa mwalimu katika kuandaa somo jipya - tuma ujumbe kwa maneno muhimu na vishazi katika aya inayofuata.

Maswali na kazi

1. Kwa nini kipande cha sukari hupasuka haraka katika chai ya moto kuliko chai baridi?
2. Toa mifano ya dutu mumunyifu sana, mumunyifu kidogo na kwa vitendo visivyoyeyuka vya madarasa anuwai katika maji, kwa kutumia jedwali la umumunyifu.
3. Kwa nini aquariums haiwezi kujazwa na maji yaliyopozwa haraka, ya kuchemsha (lazima kusimama kwa siku kadhaa)?
4. Kwa nini majeraha huosha haraka na maji ambayo vitu vya fedha viliwekwa?
5. Kwa kutumia Mchoro 126, tambua sehemu ya molekuli kloridi ya potasiamu iliyo katika suluhisho iliyojaa ifikapo 20 °C.
6. Suluhisho la dilute pia linaweza kujaa?
7. Kiasi cha kutosha cha suluhisho la kloridi ya bariamu kiliongezwa kwa 500 g ya suluhisho la sulfate ya magnesiamu iliyojaa 20 ° C (ona Mchoro 126). Tafuta wingi wa mvua iliyoanguka.

Umumunyifu ni uwezo wa dutu kuyeyuka katika maji. Dutu zingine huyeyuka vizuri sana katika maji, zingine hata kwa idadi isiyo na kikomo. Wengine - tu kwa kiasi kidogo, na bado wengine - karibu hawana kufuta kabisa. Kwa hiyo, vitu vimegawanywa katika mumunyifu, kidogo mumunyifu na kivitendo hakuna.

Dutu za mumunyifu ni pamoja na vitu hivyo ambavyo hupasuka kwa kiasi cha zaidi ya 1 g katika 100 g ya maji (NaCl, sukari, HCl, KNO 3). Dutu zenye mumunyifu kidogo hupasuka kwa kiasi kutoka 0.01 g hadi 1 g kwa 100 g ya maji (Ca (OH) 2, CaSO 4). Dutu zisizo na kivitendo haziwezi kufuta katika 100 g ya maji kwa kiasi kikubwa kuliko 0.01 g (metali, CaCO 3, BaSO 4).

Wakati mmenyuko wa kemikali hutokea katika ufumbuzi wa maji, vitu visivyo na maji vinaweza kuunda, ambavyo vinasababisha au kusimamishwa, na kufanya ufumbuzi wa mawingu.

Kuna jedwali la umumunyifu katika maji kwa asidi, besi na chumvi, ambayo inaonyesha kama kiwanja kinaweza kuyeyuka. Chumvi zote za potasiamu na sodiamu, pamoja na nitrati zote (chumvi za asidi ya nitriki) huyeyuka sana katika maji. Ya sulfates (chumvi ya asidi ya sulfuriki), sulfate ya kalsiamu ni mumunyifu kidogo, bariamu na sulfates za risasi hazipatikani. Kloridi ya risasi ni mumunyifu kidogo, na kloridi ya fedha haiwezi kuyeyuka.

Ikiwa kuna dashi katika seli za meza ya umumunyifu, hii ina maana kwamba kiwanja humenyuka na maji, na kusababisha kuundwa kwa vitu vingine, yaani, kiwanja haipo katika maji (kwa mfano, aluminium carbonate).

Yote yabisi, hata yale ambayo yana mumunyifu sana katika maji, hupasuka tu kwa kiasi fulani. Umumunyifu wa dutu unaonyeshwa na nambari inayoonyesha misa kubwa zaidi dutu ambayo inaweza kufuta katika 100 g ya maji chini ya hali fulani (kawaida joto). Kwa hiyo saa 20 °C 36 g hupasuka katika maji chumvi ya meza(kloridi ya sodiamu NaCl), zaidi ya 200 g ya sukari.

Kwa upande mwingine, hakuna vitu visivyoweza kuharibika kabisa. Dutu yoyote isiyo na kivitendo, hata kwa idadi ndogo sana, huyeyuka katika maji. Kwa mfano, chaki hupasuka katika 100 g ya maji kwenye joto la kawaida kwa kiasi cha 0.007 g.

Dutu nyingi huyeyuka vizuri zaidi katika maji joto linapoongezeka. Hata hivyo, NaCl inakaribia kuyeyuka kwa usawa katika halijoto yoyote, na Ca(OH)2 (chokaa) huyeyushwa zaidi kwa halijoto ya chini. Kulingana na utegemezi wa umumunyifu wa vitu kwenye joto, mikunjo ya umumunyifu huundwa.

Ikiwa kiasi fulani cha dutu bado kinaweza kufutwa katika suluhisho kwa joto fulani, basi ufumbuzi huo huitwa unsaturated. Ikiwa kikomo cha umumunyifu kinafikiwa, na dutu zaidi haiwezi kufutwa, basi suluhisho inasemekana kuwa imejaa.

Wakati suluhisho lililojaa limepozwa, umumunyifu wa dutu hupungua, na, kwa hiyo, huanza kupungua. Mara nyingi dutu hii hutolewa kwa namna ya fuwele. Kwa chumvi tofauti, fuwele zina sura yao wenyewe. Kwa hivyo fuwele za chumvi za meza zina sura ya ujazo, katika nitrati ya potasiamu wanaonekana kama sindano.

KATIKA Maisha ya kila siku watu mara chache hukutana na vitu safi. Vitu vingi ni mchanganyiko wa dutu.

Suluhisho ni moja ambayo vipengele vinachanganywa kwa usawa. Kuna aina kadhaa zao kulingana na ukubwa wa chembe: mifumo ya coarse, ufumbuzi wa Masi na mifumo ya colloidal, ambayo mara nyingi huitwa soli. Kifungu hiki kinahusika na Masi (au Umumunyifu wa vitu katika maji - moja ya hali kuu zinazoathiri uundaji wa misombo.

Umumunyifu wa dutu: ni nini na kwa nini inahitajika?

Ili kuelewa mada hii, unahitaji kujua umumunyifu wa dutu. Kwa maneno rahisi, ni uwezo wa dutu kuchanganyika na nyingine na kutengeneza mchanganyiko wa homogeneous. Ikiwa unakaribia na hatua ya kisayansi tazama, unaweza kuona zaidi ufafanuzi mgumu. Umumunyifu wa dutu ni uwezo wao wa kuunda utunzi wa homogeneous (au tofauti) na usambazaji uliotawanyika wa vifaa na dutu moja au zaidi. Kuna makundi kadhaa ya dutu na misombo:

• mumunyifu;
• mumunyifu kidogo;
• isiyoyeyuka.

Je, kipimo cha umumunyifu wa dutu kinaonyesha nini?

Maudhui ya dutu katika mchanganyiko uliojaa ni kipimo cha umumunyifu wake. Kama ilivyoelezwa hapo juu, ni tofauti kwa vitu vyote. Mumunyifu ni wale ambao wanaweza kuondokana na zaidi ya 10 g yao wenyewe kwa 100 g ya maji. Jamii ya pili ni chini ya 1 g chini ya hali sawa. Haiwezekani kabisa ni zile ambazo chini ya 0.01 g ya sehemu hupita kwenye mchanganyiko. Katika kesi hii, dutu hii haiwezi kuhamisha molekuli zake kwa maji.

Mgawo wa umumunyifu ni nini

Mgawo wa umumunyifu (k) ni kiashirio cha wingi wa juu zaidi wa dutu (g) ​​ambayo inaweza kupunguzwa katika 100 g ya maji au dutu nyingine.

Viyeyusho

Utaratibu huu unahusisha kutengenezea na solute. Ya kwanza inatofautiana kwa kuwa mwanzoni iko katika hali sawa ya mkusanyiko kama mchanganyiko wa mwisho. Kama sheria, inachukuliwa kwa idadi kubwa.

Hata hivyo, watu wengi wanajua kwamba katika kemia maji huchukua mahali maalum. Kuna sheria tofauti kwa ajili yake. Suluhisho ambalo H 2 O iko huitwa yenye maji. Wakati wa kuzungumza juu yao, kioevu ni dondoo hata ikiwa ni kwa kiasi kidogo. Mfano ni suluhisho la 80% la asidi ya nitriki katika maji. Viwango hapa si sawa.Ingawa uwiano wa maji ni chini ya asidi, dutu hii inaitwa 20% myeyusho wa maji katika asidi ya nitriki si sahihi.

Kuna mchanganyiko ambao hauna H 2 O. Wataitwa zisizo na maji. Suluhisho kama hizo za elektroliti ni waendeshaji wa ionic. Zina vyenye moja au mchanganyiko wa dondoo. Zina vyenye ions na molekuli. Zinatumika katika tasnia kama vile dawa, utengenezaji kemikali za nyumbani, vipodozi na maeneo mengine. Wanaweza kuchanganya vitu kadhaa vinavyohitajika na umumunyifu tofauti. Vipengele vya bidhaa nyingi ambazo hutumiwa nje ni hydrophobic. Kwa maneno mengine, hawaingiliani vizuri na maji. Hizi zinaweza kuwa tete, zisizo na tete na pamoja. Jambo la kikaboni katika kesi ya kwanza, wao kufuta mafuta vizuri. Dutu zenye tete ni pamoja na alkoholi, hidrokaboni, aldehidi na wengine. Mara nyingi hujumuishwa katika kemikali za kaya. Vile visivyo na tete hutumiwa mara nyingi kutengeneza marashi. Hizi ni mafuta ya mafuta, mafuta ya taa ya kioevu, glycerini na wengine. Pamoja - mchanganyiko wa tete na usio na tete, kwa mfano, ethanol na glycerini, glycerini na dimexide. Wanaweza pia kuwa na maji.

Aina za suluhisho kwa kiwango cha kueneza

Suluhisho lililojaa ni mchanganyiko vitu vya kemikali, iliyo na mkusanyiko wa juu wa dutu moja katika kutengenezea kwa joto fulani. Haitaachana zaidi. Katika maandalizi madhubuti, mvua inaonekana, ambayo iko katika usawa wa nguvu nayo. Dhana hii ina maana ya hali inayoendelea kwa wakati kutokana na kutokea kwake kwa wakati mmoja katika pande mbili tofauti (moja kwa moja na kurudi nyuma) kwa kasi ile ile.

Ikiwa dutu bado inaweza kuoza kwa joto la mara kwa mara, basi suluhisho hili halijajazwa. Wana ustahimilivu. Lakini ikiwa utaendelea kuongeza dutu kwao, itapunguzwa kwa maji (au kioevu kingine) hadi kufikia mkusanyiko wake wa juu.

Aina nyingine ni oversaturated. Ina mumunyifu zaidi kuliko ingekuwapo kwenye halijoto isiyobadilika. Kutokana na ukweli kwamba wao ni katika usawa usio na utulivu, fuwele hutokea wakati wao ni wazi kimwili.

Jinsi ya kutofautisha suluhisho lililojaa kutoka kwa isiyojaa?

Hii ni rahisi sana kufanya. Ikiwa dutu hii ni imara, basi mvua inaweza kuonekana katika ufumbuzi uliojaa. Katika kesi hiyo, mchimbaji anaweza kuimarisha, kama, kwa mfano, katika muundo uliojaa, maji ambayo sukari imeongezwa.
Lakini ukibadilisha hali, ongezeko la joto, basi haitazingatiwa tena kuwa imejaa, kwa kuwa kwa joto la juu mkusanyiko wa juu wa dutu hii utakuwa tofauti.

Nadharia za mwingiliano kati ya vipengele vya ufumbuzi

Kuna nadharia tatu kuhusu mwingiliano wa vipengele katika mchanganyiko: kimwili, kemikali na kisasa. Waandishi wa kwanza ni Svante August Arrhenius na Wilhelm Friedrich Ostwald. Walidhani kwamba, kutokana na kueneza, chembe za kutengenezea na solute zilisambazwa sawasawa katika kiasi kizima cha mchanganyiko, lakini hapakuwa na mwingiliano kati yao. Nadharia ya kemikali iliyotolewa na Dmitry Ivanovich Mendeleev ni kinyume chake. Kulingana na hayo, kama matokeo ya mwingiliano wa kemikali kati yao, misombo isiyo na msimamo ya muundo wa mara kwa mara au tofauti huundwa, ambayo huitwa solvates.

Hivi sasa, nadharia ya pamoja ya Vladimir Aleksandrovich Kistyakovsky na Ivan Alekseevich Kablukov hutumiwa. Inachanganya kimwili na kemikali. Nadharia ya kisasa inasema kuwa katika suluhisho kuna chembe zote mbili zisizoingiliana za vitu na bidhaa za mwingiliano wao - solvates, uwepo wa ambayo ilithibitishwa na Mendeleev. Wakati dondoo ni maji, huitwa hydrates. Jambo ambalo solvates (hydrates) huundwa inaitwa solvation (hydration). Inathiri michakato yote ya kimwili na kemikali na kubadilisha mali ya molekuli katika mchanganyiko. Ufumbuzi hutokea kutokana na ukweli kwamba shell ya ufumbuzi, inayojumuisha molekuli za dondoo zinazohusishwa kwa karibu nayo, huzunguka molekuli ya solute.

Mambo yanayoathiri umumunyifu wa vitu

Muundo wa kemikali wa vitu. Sheria "kama huvutia kama" pia inatumika kwa vitendanishi. Sawa katika kimwili na kemikali mali dutu zinaweza kuyeyuka kwa kasi zaidi. Kwa mfano, misombo isiyo ya polar huingiliana vizuri na zisizo za polar. Dutu zilizo na molekuli za polar au muundo wa ionic hupunguzwa kwa zile za polar, kwa mfano, katika maji. Chumvi, alkali na vipengele vingine hutengana ndani yake, na zisizo za polar - kinyume chake. Mfano rahisi unaweza kutolewa. Ili kuandaa suluhisho iliyojaa ya sukari katika maji utahitaji kiasi kikubwa vitu kuliko katika kesi ya chumvi. Ina maana gani? Kuweka tu, unaweza kuongeza sukari zaidi kwa maji kuliko chumvi.

Halijoto. Ili kuongeza umumunyifu wa vitu vikali katika vinywaji, unahitaji kuongeza joto la dondoo (hufanya kazi katika hali nyingi). Unaweza kuonyesha mfano huu. Ikiwa utaweka Bana ya kloridi ya sodiamu (chumvi) ndani maji baridi, basi mchakato huu utachukua muda mwingi. Ikiwa unafanya sawa na kati ya moto, kufuta kutatokea kwa kasi zaidi. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba kutokana na ongezeko la joto, nishati ya kinetic, kiasi kikubwa ambacho mara nyingi hutumiwa kuvunja vifungo kati ya molekuli na ioni za imara. Hata hivyo, wakati joto linapoongezeka katika kesi ya lithiamu, magnesiamu, alumini na chumvi za alkali, umumunyifu wao hupungua.

Shinikizo. Sababu hii huathiri tu gesi. Umumunyifu wao huongezeka kwa shinikizo la kuongezeka. Baada ya yote, kiasi cha gesi hupunguzwa.

Kubadilisha kiwango cha kufutwa

Kiashiria hiki haipaswi kuchanganyikiwa na umumunyifu. Baada ya yote, mabadiliko katika viashiria hivi viwili huathiriwa na mambo tofauti.

Kiwango cha kugawanyika kwa solute. Sababu hii huathiri umumunyifu wa vitu vikali katika vimiminika. Katika hali nzima (kipande), utungaji huchukua muda mrefu ili kuondokana na moja ambayo imevunjwa vipande vidogo. Hebu tutoe mfano. Kipande kigumu cha chumvi kitachukua muda mrefu zaidi kufuta ndani ya maji kuliko chumvi kwa namna ya mchanga.

Kasi ya kusisimua. Kama inavyojulikana, mchakato huu unaweza kuchochewa na kuchochea. Kasi yake pia ni muhimu, kwa sababu ni kubwa zaidi, kasi ya dutu itapasuka katika kioevu.

Kwa nini unahitaji kujua umumunyifu wa vitu vikali katika maji?

Kwanza kabisa, michoro kama hizo zinahitajika ili kutatua usawa wa kemikali kwa usahihi. Jedwali la umumunyifu linaonyesha malipo ya vitu vyote. Unahitaji kuwajua ili kuandika kwa usahihi reagents na kuandika equation. mmenyuko wa kemikali. Umumunyifu wa maji unaonyesha ikiwa chumvi au msingi unaweza kutengana. Misombo ya maji ambayo hufanya sasa ina elektroliti zenye nguvu. Kuna aina nyingine. Wale ambao hufanya vibaya sasa huchukuliwa kuwa elektroliti dhaifu. Katika kesi ya kwanza, vipengele ni vitu ambavyo ni ionized kabisa katika maji. Wakati elektroliti dhaifu zinaonyesha kiashiria hiki kwa kiwango kidogo tu.

Milinganyo ya Mwitikio wa Kemikali

Kuna aina kadhaa za milinganyo: molekuli, ionic kamili na ionic fupi. Kwa kweli chaguo la mwisho- fomu iliyofupishwa ya Masi. Hili ndilo jibu la mwisho. KATIKA mlinganyo kamili Vitendanishi na bidhaa za mmenyuko zimeandikwa. Sasa inakuja zamu ya jedwali la umumunyifu wa dutu. Kwanza, unahitaji kuangalia kama majibu yanawezekana, yaani, ikiwa moja ya masharti ya majibu yamefikiwa. Kuna 3 tu kati yao: malezi ya maji, kutolewa kwa gesi, na mvua ya sediment. Ikiwa hali mbili za kwanza hazijafikiwa, unahitaji kuangalia moja ya mwisho. Ili kufanya hivyo, unahitaji kuangalia jedwali la umumunyifu na kujua ikiwa bidhaa za mmenyuko zina chumvi isiyo na msingi au msingi. Ikiwa iko, basi itakuwa sediment. Ifuatayo, utahitaji jedwali ili kuandika equation ya ionic. Kwa kuwa chumvi zote na besi za mumunyifu ni elektroliti zenye nguvu, zitagawanyika kuwa cations na anions. Ifuatayo, ioni zisizofungwa hughairiwa, na equation imeandikwa kama kwa ufupi. Mfano:

1. K 2 SO 4 +BaCl 2 =BaSO 4 ↓+2HCl,
2. 2K+2SO 4 +Ba+2Cl=BaSO 4 ↓+2K+2Cl,
3. Ba+SO4=BaSO 4 ↓.

Kwa hivyo, jedwali la umumunyifu wa dutu ni mojawapo ya masharti muhimu ya kutatua milinganyo ya ionic.

Jedwali la kina hukusaidia kujua ni kiasi gani cha sehemu unayohitaji kuchukua ili kuandaa mchanganyiko uliojaa.

Jedwali la umumunyifu

Hivi ndivyo jedwali ambalo halijakamilika linaonekana. Ni muhimu kwamba joto la maji limeonyeshwa hapa, kwa kuwa ni moja ya mambo ambayo tumejadiliwa hapo juu.

Jinsi ya kutumia jedwali la umumunyifu kwa vitu?

Jedwali la umumunyifu wa dutu katika maji ni mmoja wa wasaidizi wakuu wa duka la dawa. Inaonyesha jinsi vitu na misombo mbalimbali huingiliana na maji. Umumunyifu wa vitu vikali katika vimiminika ni kiashiria ambacho bila hivyo upotoshaji mwingi wa kemikali hauwezekani.

Jedwali ni rahisi sana kutumia. Mstari wa kwanza una cations (chembe za kushtakiwa vyema), mstari wa pili una anions (chembe zenye chaji hasi). Wengi Jedwali linachukuliwa na gridi ya taifa yenye alama fulani katika kila seli. Hizi ni herufi "P", "M", "N" na ishara "-" na "?".

• "P" - kiwanja hupasuka;
• "M" - mumunyifu kidogo;
• "N" - haina kufuta;
• "-" - uunganisho haupo;
• "?" - hakuna habari kuhusu kuwepo kwa uhusiano.

Kuna seli moja tupu kwenye jedwali hili - hii ni maji.

Mfano rahisi

Sasa hebu tuzungumze kuhusu jinsi ya kufanya kazi na nyenzo hizo. Wacha tuseme unahitaji kujua ikiwa chumvi MgSo 4 (sulfate ya magnesiamu) huyeyuka katika maji. Ili kufanya hivyo, unahitaji kupata safu ya Mg 2+ na uende chini kwa mstari wa SO 4 2-. Katika makutano yao kuna barua P, ambayo ina maana kiwanja ni mumunyifu.

Hitimisho

Kwa hivyo, tumesoma suala la umumunyifu wa vitu katika maji na zaidi. Bila shaka, ujuzi huu utakuwa muhimu katika utafiti zaidi wa kemia. Baada ya yote, umumunyifu wa vitu una jukumu muhimu huko. Itakuwa na manufaa katika kutatua na milinganyo ya kemikali, na kazi mbalimbali.