- Che cos'è una soluzione chimica?
- Caratteristiche di una soluzione chimica
- Tipi di soluzione chimica
- Concentrazione di una soluzione chimica
Spieghiamo cos'è una soluzione chimica e le sue caratteristiche principali. Inoltre, come viene classificata e cos'è la concentrazione.
Che cos'è una soluzione chimica?
Una soluzione chimica o soluzione è chiamata a impasto omogeneo di due o più prodotti chimici puri. Una dissoluzione può avvenire a livello molecolare o ionico e non costituisce a reazione chimica.
In questo modo la soluzione risultante dalla miscela dei due componenti avrà un'unica fase riconoscibile (solido, liquido o bibita), anche se le sue componenti separate hanno avuto fasi diverse. Ad esempio, quando si scioglie lo zucchero in Acqua.
Ogni soluzione chimica ha almeno due componenti: un soluto (che si dissolve nell'altro) e un solvente o solvente (che dissolve il soluto). Nel caso dello zucchero sciolto in acqua, lo zucchero è il soluto e l'acqua è il solvente.
La formazione di soluzioni e miscela s di sostanze è essenziale per lo sviluppo di nuovi materiali e per comprendere le forze chimiche che consentono alla materia di combinarsi. Questo è di particolare interesse per i campi di chimica, il biologia e geochimica, tra gli altri.
Caratteristiche di una soluzione chimica
In generale, qualsiasi soluzione chimica è caratterizzata da:
- Soluto e solvente non possono essere separati da metodi fisici come filtrazione o setacciato, dal momento che il loro particelle hanno costituito nuove interazioni chimiche.
- Hanno un soluto e un solvente (almeno) in una proporzione rilevabile.
- I suoi elementi costitutivi non possono essere distinti ad occhio nudo.
- Solo soluto e solvente possono essere separati con metodi come distillazione, il cristallizzazione onda cromatografia.
Tipi di soluzione chimica
Le soluzioni chimiche possono essere classificate secondo due criteri.
Il rapporto tra soluto e solvente:
- Diluito. Quando la quantità di soluto rispetto al solvente è molto piccola. Ad esempio: 1 grammo di zucchero in 100 grammi di acqua.
- concentrato. Quando la quantità di soluto rispetto al solvente è grande. Ad esempio: 25 grammi di zucchero in 100 grammi di acqua.
- Saturato. Quando il solvente non accetta più soluto ad una certa temperatura. Ad esempio: 36 grammi di zucchero in 100 grammi di acqua a 20°C.
- Sovrasaturato Poiché la saturazione ha a che fare con la temperatura, se aumentiamo la temperatura, possiamo costringere il solvente ad assorbire più soluto di quanto normalmente possa fare, ottenendo una soluzione sovrasatura (sovrasatura, diciamo). Pertanto, sottoposta a riscaldamento, la soluzione assorbirà molto più soluto di quanto potrebbe normalmente.
Lo stato di aggregazione dei componenti:
Solido:
- Solido su solido.Sia il soluto che il solvente sono allo stato solido. Per esempio: leghe come l'ottonerame e zinco).
- Gas solido. Il soluto è un gas e il solvente è un solido. Ad esempio: idrogeno nel palladio, polvere vulcanica, tra gli altri.
- Liquido in solido. Il soluto è un liquido e il solvente è un solido. Ad esempio: amalgami (mercurio e argento)
liquidi:
- Solido in liquido. Generalmente, piccole quantità di solido (soluto) vengono disciolte in un liquido (solvente). Ad esempio: zucchero sciolto in acqua.
- Gas in liquido. Un gas (soluto) viene sciolto in un liquido (solvente). Ad esempio: ossigeno disciolto in acqua da mare responsabile della vita acquatica sul pianeta.
- Liquido in liquido. Sia il soluto che il solvente sono liquidi. Ad esempio: amalgami (mercurio e argento)
Bibite gassate:
- Gas in gas. Sia il soluto che il solvente sono gas. In molte occasioni si presume che queste soluzioni siano miscele dovute alle deboli interazioni tra le particelle di gas. Ad esempio: ossigeno in aria.
- Gas solido. Il soluto è un gas e il solvente è un solido. Ad esempio: polvere disciolta nell'aria.
- Liquido nel gas. Il soluto è un liquido e il solvente è un gas. Per esempio: vapore acqueo nell'aria.
Concentrazione di una soluzione chimica
La concentrazione è una quantità che descrive il proporzione di soluto rispetto al solvente in una soluzione. Questa grandezza è espressa in due diversi tipi di unità:
Unità fisiche. Quelle che si esprimono in relazione a peso e per volume della soluzione, in percentuale (moltiplicare per 100). Per esempio:
- % peso/peso. È espresso in grammi di soluto su grammi di soluzione.
- % volume/volume. È espresso in centimetri cubi (cc) di soluto su cc di soluzione.
- % peso/volume. Combina i due precedenti: grammi di soluto su cc di soluzione.
Unità chimiche. Quelli che sono espressi in sistemi di unità chimiche. Per esempio:
- Molarità (M). È espresso in numero di nei di soluto su un litro di soluzione o un chilogrammo di soluzione. Si calcola come segue:
Dove n (X) è il numero di moli del componente X e Scioglimento è il volume della soluzione. La molarità è espressa in moli/L soluzione.
- Frazione molare (Xi). Si esprime in moli di un componente (solvente o soluto) in relazione alle moli totali della soluzione, come segue:
Xsoluzione = moli di soluto / (moli di soluto + moli di solvente)
Xsolvente = moli di solvente / (moli di soluto + moli di solvente)
Sempre contemplando che:
Xsolvente + Xsoluzione = 1
La frazione molare è adimensionale, cioè non è espressa in unità di misura.
- Molalità (m). È il rapporto tra il numero di moli di qualsiasi soluto disciolto per chilogrammi di solvente. Si calcola come segue:
Dove m (X) è la molalità di X, n (X) è il numero di moli di X e massa (solvente) è la massa del solvente espressa in kg. È importante chiarire che la molarità è espressa per kg (1000 g) di solvente. È espresso in unità di mol/kg.