Les substances pures ne se trouvent presque jamais dans la nature. Fondamentalement, ils se présentent sous la forme de mélanges capables de former des systèmes homogènes ou hétérogènes.
Caractéristiques des vraies solutions
Les vraies solutions sont une sorte de systèmes dispersés qui ont une plus grande résistance entre le milieu de dispersion et la phase dispersée.
Des cristaux de différentes tailles peuvent être obtenus à partir de n'importe quelle substance chimique. Dans tous les cas, ils auront la même structure interne: réseau cristallin ionique ou moléculaire.
Dissoudre
Lors du processus de dissolution des grains de chlorure de sodium et de sucre dans l'eau, une solution ionique et moléculaire se forme. Selon le degré de fragmentation, la substance peut se présenter sous la forme:
- particules macroscopiques visibles de plus de 0,2 mm;
- les particules microscopiques inférieures à 0,2 mm ne peuvent être capturées qu'avec un microscope.
Les solutions vraies et colloïdales diffèrent par la taille des particules du soluté. Les cristaux invisibles au microscope sont appelés particules colloïdales, et l'état résultant est appelé solution colloïdale.
Phase de solution
Dans de nombreux cas, les vraies solutions sont des systèmes écrasés (dispersés) de type homogène. Ils contiennent une phase continue continue - un milieu de dispersion et des particules broyées d'une certaine forme et taille (phase dispersée). En quoi les solutions colloïdales diffèrent-elles des vrais systèmes ?
La principale différence est la taille des particules. Les systèmes à dispersion colloïdale sont considérés comme hétérogènes, car il est impossible de détecter la limite de phase au microscope optique.
Vraies solutions - c'est l'option lorsque dans l'environnement une substance se présente sous forme d'ions ou de molécules. Ils se réfèrent à des solutions homogènes monophasées.
La dissolution mutuelle du milieu de dispersion et de la substance dispersée est considérée comme une condition préalable à la formation de systèmes dispersés. Par exemple, le chlorure de sodium et le saccharose sont insolubles dans le benzène et le kérosène, de sorte que des solutions colloïdales ne se formeront pas dans un tel solvant.
Classification des systèmes dispersés
Comment les systèmes dispersés sont-ils divisés ? Véritables solutions, les systèmes colloïdaux diffèrent de plusieurs façons.
Il existe une division des systèmes dispersés selon l'état d'agrégation du milieu et de la phase dispersée, la formation ou l'absence d'interaction entre eux.
Caractéristiques
Il existe certaines caractéristiques quantitatives de la dispersité d'une substance. Tout d'abord, le degré de dispersion est distingué. Cette valeur est l'inverse de la taille des particules. Elle estcaractérise le nombre de particules pouvant être placées en ligne à une distance d'un centimètre.
Dans le cas où toutes les particules ont la même taille, un système monodispersé se forme. Avec des particules inégales de la phase dispersée, un système polydispersé se forme.
Avec une augmentation de la dispersion d'une substance, les processus qui se produisent à la surface de l'interface augmentent. Par exemple, la surface spécifique de la phase dispersée augmente, l'effet physico-chimique du milieu à l'interface entre deux phases augmente.
Variantes de systèmes dispersés
Selon la phase dans laquelle se trouvera le soluté, on distingue différentes variantes de systèmes dispersés.
Les aérosols sont des systèmes dispersés dans lesquels le milieu dispersé se présente sous forme gazeuse. Les brouillards sont des aérosols ayant une phase dispersée liquide. De la fumée et de la poussière sont générées par la phase solide dispersée.
La mousse est une dispersion dans un liquide d'une substance gazeuse. Les liquides contenus dans les mousses dégénèrent en films qui séparent les bulles de gaz.
Les émulsions sont des systèmes dispersés, où un liquide est réparti sur le volume d'un autre sans s'y dissoudre.
Les suspensions ou suspensions sont des systèmes à faible dispersion dans lesquels des particules solides se trouvent dans un liquide. Les solutions ou sols colloïdaux dans un système de dispersion aqueuse sont appelés hydrosols.
Selon la présence (absence) entre les particules de la phase dispersée, on distingue les systèmes dispersés librement ou dispersés de manière cohérente. Au premier groupecomprennent les lyosols, les aérosols, les émulsions, les suspensions. Dans de tels systèmes, il n'y a pas de contacts entre les particules et la phase dispersée. Ils se déplacent librement en solution sous l'influence de la gravité.
Les systèmes cohésifs-dispersés apparaissent dans le cas du contact de particules avec une phase dispersée, à la suite de quoi des structures sous la forme d'une grille ou d'une charpente sont formées. Ces systèmes colloïdaux sont appelés gels.
Le processus de gélification (gélatinisation) est la transformation d'un sol en gel, basée sur une diminution de la stabilité du sol d'origine. Des exemples de systèmes dispersés liés sont des suspensions, des émulsions, des poudres, des mousses. Ils comprennent également le sol formé lors du processus d'interaction de substances organiques (humus) et de minéraux du sol.
Les systèmes à dispersion capillaire se distinguent par une masse continue de matière pénétrant dans les capillaires et les pores. Ils sont considérés comme des tissus, des membranes différentes, du bois, du carton, du papier.
Les vraies solutions sont des systèmes homogènes constitués de deux composants. Ils peuvent exister dans des solvants de différents états d'agrégation. Un solvant est une substance prise en excès. Un composant pris en quantité insuffisante est considéré comme un soluté.
Caractéristiques des solutions
Les alliages durs sont également des solutions dans lesquelles divers métaux agissent comme un milieu dispersé et un composant. D'un point de vue pratique, les mélanges liquides dans lesquels le liquide agit comme un solvant présentent un intérêt particulier.
De nombreux inorganiquessolvants particulièrement intéressants est l'eau. Presque toujours, une vraie solution se forme lorsque les particules d'un soluté sont mélangées à de l'eau.
Parmi les composés organiques, les substances suivantes sont d'excellents solvants: l'éthanol, le méthanol, le benzène, le tétrachlorure de carbone, l'acétone. En raison du mouvement chaotique des molécules ou des ions du composant dissous, ils passent partiellement dans la solution, formant un nouveau système homogène.
Les substances diffèrent dans leur capacité à former des solutions. Certains peuvent être mélangés entre eux en quantités illimitées. Un exemple est la dissolution de cristaux de sel dans l'eau.
L'essence du processus de dissolution du point de vue de la théorie de la cinétique moléculaire est qu'après l'introduction de cristaux de chlorure de sodium dans le solvant, il se dissocie en cations sodium et en anions chlore. Les particules chargées oscillent, les collisions avec les particules du solvant lui-même conduisent à la transition des ions dans le solvant (liaison). Peu à peu, d'autres particules sont connectées au processus, la couche superficielle est détruite, le cristal de sel se dissout dans l'eau. La diffusion permet la distribution des particules d'une substance dans tout le volume du solvant.
Types de vraies solutions
La vraie solution est un système divisé en plusieurs types. Il existe une classification de ces systèmes en aqueux et non aqueux selon le type de solvant. Ils sont également classés selon la variante soluté en alcalis, acides, sels.
Mangerdifférents types de vraies solutions par rapport au courant électrique: non-électrolytes, électrolytes. Selon la concentration du soluté, ils peuvent être dilués ou concentrés.
Les vraies solutions de substances de faible poids moléculaire d'un point de vue thermodynamique sont divisées en réelles et idéales.
Ces solutions peuvent être des systèmes à dispersion ionique, ainsi que des systèmes à dispersion moléculaire.
Saturation des solutions
Selon le nombre de particules qui entrent en solution, il existe des solutions sursaturées, insaturées et saturées. Une solution est un système homogène liquide ou solide composé de plusieurs composants. Dans un tel système, un solvant est nécessairement présent, ainsi qu'un soluté. Lorsque certaines substances sont dissoutes, de la chaleur est libérée.
Un tel processus confirme la théorie des solutions selon laquelle la dissolution est considérée comme un processus physique et chimique. Il existe une division du processus de solubilité en trois groupes. Les premières sont les substances capables de se dissoudre à raison de 10 g dans 100 g de solvant, elles sont dites hautement solubles.
Les substances sont considérées comme peu solubles si moins de 10 g se dissolvent dans 100 g du composant, les autres sont dites insolubles.
Conclusion
Les systèmes constitués de particules de différents états d'agrégation, tailles de particules, sont nécessaires à la vie humaine normale. Les vraies solutions colloïdales, discutées ci-dessus, sont utilisées pourfabrication de médicaments, production alimentaire. Connaissant la concentration d'un soluté, vous pouvez préparer indépendamment la solution nécessaire, par exemple de l'alcool éthylique ou de l'acide acétique, à diverses fins de la vie quotidienne. Selon l'état d'agrégation du soluté et du solvant, les systèmes résultants présentent certaines caractéristiques physiques et chimiques.
