Substâncias puras quase nunca são encontradas na natureza. Basicamente, eles são apresentados na forma de misturas capazes de formar sistemas homogêneos ou heterogêneos.
Características de soluções verdadeiras
As soluções verdadeiras são um tipo de sistema disperso que possui maior resistência entre o meio de dispersão e a fase dispersa.
Cristais de diferentes tamanhos podem ser obtidos a partir de qualquer substância química. Em qualquer caso, eles terão a mesma estrutura interna: rede cristalina iônica ou molecular.
Dissolver
No processo de dissolução de grãos de cloreto de sódio e açúcar em água, forma-se uma solução iônica e molecular. Dependendo do grau de fragmentação, a substância pode estar na forma:
- partículas macroscópicas visíveis maiores que 0,2mm;
- partículas microscópicas menores que 0,2 mm só podem ser capturadas com um microscópio.
As soluções verdadeiras e coloidais diferem no tamanho das partículas do soluto. Cristais invisíveis ao microscópio são chamados de partículas coloidais, e o estado resultante é chamado de solução coloidal.
Fase de solução
Em muitos casos, soluções verdadeiras são sistemas triturados (dispersos) de tipo homogêneo. Eles contêm uma fase contínua contínua - um meio de dispersão e partículas trituradas de uma certa forma e tamanho (fase dispersa). Como as soluções coloidais diferem dos sistemas verdadeiros?
A principal diferença é o tamanho da partícula. Sistemas dispersos coloidais são considerados heterogêneos, pois é impossível detectar o limite de fase em um microscópio de luz.
Soluções verdadeiras - esta é a opção quando no ambiente uma substância se apresenta na forma de íons ou moléculas. Referem-se a soluções homogêneas monofásicas.
A dissolução mútua do meio de dispersão e da substância dispersa é considerada um pré-requisito para a formação de sistemas dispersos. Por exemplo, cloreto de sódio e sacarose são insolúveis em benzeno e querosene, então soluções coloidais não se formarão em tal solvente.
Classificação de sistemas dispersos
Como são divididos os sistemas dispersos? Verdadeiras soluções, sistemas coloidais diferem de várias maneiras.
Há uma divisão dos sistemas dispersos de acordo com o estado de agregação do meio e da fase dispersa, a formação ou ausência de interação entre eles.
Recursos
Existem certas características quantitativas da dispersão de uma substância. Em primeiro lugar, o grau de dispersão é distinguido. Este valor é o recíproco do tamanho da partícula. Ela écaracteriza o número de partículas que podem ser colocadas em fila a uma distância de um centímetro.
No caso em que todas as partículas têm o mesmo tamanho, forma-se um sistema monodisperso. Com partículas desiguais da fase dispersa, forma-se um sistema polidisperso.
Com o aumento da dispersão de uma substância, os processos que ocorrem na superfície interfacial aumentam nela. Por exemplo, a superfície específica da fase dispersa aumenta, o efeito físico-químico do meio na interface entre duas fases aumenta.
Variantes de sistemas dispersos
Dependendo da fase em que o soluto estará, distinguem-se diferentes variantes de sistemas dispersos.
Aerossóis são sistemas dispersos em que o meio disperso se apresenta na forma gasosa. Os nevoeiros são aerossóis com uma fase líquida dispersa. Fumaça e poeira são geradas pela fase sólida dispersa.
Espuma é uma dispersão em um líquido de uma substância gasosa. Líquidos em espumas degeneram em filmes que separam bolhas de gás.
Emulsões são sistemas dispersos, onde um líquido é distribuído sobre o volume de outro sem se dissolver nele.
Suspensões ou suspensões são sistemas de baixa dispersão em que partículas sólidas estão em um líquido. Soluções coloidais ou sóis em um sistema de dispersão aquosa são chamados de hidrossóis.
Dependendo da presença (ausência) entre as partículas da fase dispersa, distinguem-se sistemas dispersos livres ou dispersos coerentemente. Ao primeiro grupoincluem liossóis, aerossóis, emulsões, suspensões. Nesses sistemas, não há contatos entre as partículas e a fase dispersa. Eles se movem livremente em solução sob a influência da gravidade.
Sistemas coesivos-dispersos surgem no caso de contato de partículas com uma fase dispersa, resultando na formação de estruturas em forma de grade ou estrutura. Esses sistemas coloidais são chamados de géis.
O processo de gelificação (gelatinização) é a transformação de um sol em gel, com base na diminuição da estabilidade do sol original. Exemplos de sistemas dispersos ligados são suspensões, emulsões, pós, espumas. Eles também incluem solo formado no processo de interação de substâncias orgânicas (húmus) e minerais do solo.
Sistemas dispersos capilares são distinguidos por uma massa contínua de matéria penetrando capilares e poros. São considerados tecidos, diferentes membranas, madeira, papelão, papel.
As soluções verdadeiras são sistemas homogêneos que consistem em dois componentes. Eles podem existir em solventes de diferentes estados de agregação. Um solvente é uma substância tomada em excesso. Um componente que é tomado em quantidade insuficiente é considerado um soluto.
Recursos das soluções
As ligas duras também são soluções nas quais vários metais atuam como meio e componente disperso. Do ponto de vista prático, de particular interesse são as misturas líquidas nas quais o líquido atua como solvente.
De numerosos inorgânicossolventes de particular interesse é a água. Quase sempre, uma solução verdadeira é formada quando partículas de um soluto são misturadas com água.
Entre os compostos orgânicos, as seguintes substâncias são excelentes solventes: etanol, metanol, benzeno, tetracloreto de carbono, acetona. Devido ao movimento caótico das moléculas ou íons do componente dissolvido, eles passam parcialmente para a solução, formando um novo sistema homogêneo.
As substâncias diferem em sua capacidade de formar soluções. Alguns podem ser misturados entre si em quantidades ilimitadas. Um exemplo é a dissolução de cristais de sal em água.
A essência do processo de dissolução do ponto de vista da teoria cinética molecular é que após a introdução de cristais de cloreto de sódio no solvente, ele se dissocia em cátions sódio e ânions cloro. As partículas carregadas oscilam, colisões com as partículas do próprio solvente levam à transição de íons para o solvente (ligação). Gradualmente, outras partículas são conectadas ao processo, a camada superficial é destruída, o cristal de sal se dissolve na água. A difusão permite a distribuição de partículas de uma substância por todo o volume do solvente.
Tipos de soluções verdadeiras
A solução verdadeira é um sistema que se divide em vários tipos. Existe uma classificação desses sistemas em aquosos e não aquosos de acordo com o tipo de solvente. Eles também são classificados de acordo com a variante do soluto em álcalis, ácidos, sais.
Comerdiferentes tipos de soluções verdadeiras em relação à corrente elétrica: não eletrólitos, eletrólitos. Dependendo da concentração do soluto, eles podem ser diluídos ou concentrados.
As soluções verdadeiras de substâncias de baixo peso molecular do ponto de vista termodinâmico são divididas em reais e ideais.
Tais soluções podem ser dispersas por íons, assim como sistemas dispersos molecularmente.
Saturação de soluções
Dependendo de quantas partículas entram em solução, existem soluções supersaturadas, insaturadas e saturadas. Uma solução é um sistema homogêneo líquido ou sólido, que consiste em vários componentes. Em qualquer sistema desse tipo, um solvente está necessariamente presente, bem como um soluto. Quando algumas substâncias são dissolvidas, o calor é liberado.
Tal processo confirma a teoria das soluções, segundo a qual a dissolução é considerada um processo físico e químico. Há uma divisão do processo de solubilidade em três grupos. As primeiras são aquelas substâncias que são capazes de se dissolver em uma quantidade de 10 g em 100 g de solvente, são chamadas de altamente solúveis.
As substâncias são consideradas pouco solúveis se menos de 10 g se dissolvem em 100 g do componente, o restante é chamado de insolúvel.
Conclusão
Sistemas constituídos por partículas de diferentes estados de agregação, tamanhos de partículas, são necessários para a vida humana normal. Verdadeiras soluções coloidais, discutidas acima, são usadas parafabricação de medicamentos, produção de alimentos. Conhecendo a concentração de um soluto, você pode preparar independentemente a solução necessária, por exemplo, álcool etílico ou ácido acético, para vários propósitos na vida cotidiana. Dependendo do estado de agregação do soluto e do solvente, os sistemas resultantes possuem certas características físicas e químicas.
