Раствор, растворимость и равновесие растворимости
Раствор представляет собой гомогенную смесь, состоящую из растворителя (основного компонента) и растворенного вещества (второстепенного компонента). Физическое состояние раствора — твердое, жидкое или газообразное — обычно такое же, как и у растворителя. Концентрации растворенных веществ часто описываются качественными терминами, такими как разбавленные (относительно низкой концентрации) и концентрированные (относительно высокой концентрации).
В растворе частицы растворенного вещества (молекулы, атомы и/или ионы) тесно окружены растворителями и взаимодействуют посредством сил притяжения. Этот процесс растворения называется сольватацией. Когда растворителем является вода, этот процесс известен как гидратация. Для сольватации взаимодействия растворенное вещество-растворитель должны быть более сильными, чем взаимодействия растворенное вещество-растворенное вещество и растворитель-растворитель. Осаждение является противоположностью сольватации и происходит из-за сильных взаимодействий между частицами растворенного вещества.
Растворимость – это мера максимального количества растворенного вещества, которое можно растворить в данном количестве растворителя. Температура, давление и молекулярная полярность являются одними из важных факторов, влияющих на растворимость. Равновесие растворимости устанавливается, когда растворение и осаждение растворенных веществ происходят с одинаковой скоростью.
Подобное растворяется в подобном
Чтобы предсказать, будет ли растворенное вещество растворимым в данном растворителе, применяется эмпирическое правило: «подобное растворяется подобным». Полярные или ионные растворенные вещества растворяются в полярных растворителях в результате ион-дипольных или диполь-дипольных взаимодействий с молекулами растворителя. Такое взаимодействие будет невозможно с неполярным растворителем. Неполярные растворенные вещества растворяются в неполярных растворителях за счет сил межмолекулярной дисперсии.
Гидрофильные, гидрофобные и амфифильные соединения
Вода – полярный растворитель. Растворенные вещества, растворимые в воде, называются «гидрофильными» или «водолюбивыми». Например, когда к воде добавляется твердый KCl, положительный (водородный) конец полярных молекул воды притягивается к отрицательным ионам хлорида, а отрицательные (кислородные) концы воды притягиваются к положительным ионам калия. Молекулы воды окружают отдельные ионы K+ и Cl−, уменьшая сильные силы, связывающие ионы вместе, и позволяя им переходить в раствор в виде сольватированных ионов.
Растворенное вещество, нерастворимое в воде, называется «гидрофобным» или «водобоязненным». Такие растворенные вещества, как нефть, не способны образовывать водородные связи с окружающими молекулами воды из-за более сильных взаимодействий между растворенными веществами. В результате частицы растворенного вещества собираются вместе и остаются нерастворенными.
Соединения, имеющие как полярные, так и неполярные группы, называются «амфипатическими» или «амфифильными». Например, мыло, представляющее собой соли жирных кислот. Они имеют гидрофобный хвост из неполярных углеводородов и полярную гидрофильную головку. Очищающее действие мыла и моющих средств можно объяснить структурой молекул в их составе. Углеводородный (неполярный) конец молекулы мыла или моющего средства растворяется или притягивается к неполярным веществам, таким как масло, жир или частицы грязи. Ионный конец притягивается водой (полярный). В результате молекулы мыла или моющего средства ориентируются на границе раздела частиц грязи и воды и действуют как своего рода мост между двумя разными типами материи: неполярной и полярной. В результате частицы грязи оказываются взвешенными в виде коллоидных частиц и легко смываются.
Из главы 1:
Now Playing
Covalent Bonding and Structure
17.3K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
72.7K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
21.0K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
16.3K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
16.2K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
18.9K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
14.0K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
9.1K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
12.6K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
16.5K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
18.9K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
10.3K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
20.4K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
25.4K Просмотры
Covalent Bonding and Structure
23.4K Просмотры
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены