Solusi, serta proses pembentukannya, sangat penting di dunia di sekitar kita. Air dan udara adalah dua perwakilan mereka, yang tanpanya kehidupan di Bumi tidak mungkin terjadi. Sebagian besar cairan biologis pada tumbuhan dan hewan juga merupakan larutan. Proses pencernaan terkait erat dengan pelarutan nutrisi.
Setiap produksi dikaitkan dengan penggunaan jenis solusi tertentu. Mereka digunakan dalam industri tekstil, makanan, farmasi, pengerjaan logam, pertambangan, plastik dan serat. Itulah mengapa penting untuk memahami apa itu, untuk mengetahui sifat dan fitur yang membedakannya.
Tanda-tanda solusi yang benar
Solusi dipahami sebagai sistem homogen multikomponen yang terbentuk selama distribusi satu komponen ke komponen lainnya. Mereka juga disebut sistem terdispersi, yang, tergantung pada ukuran partikel yang membentuknya, dibagi menjadi sistem koloid, suspensi, dan larutan sejati.
Pada yang terakhir, komponen berada dalam keadaan terpisah menjadi molekul, atom, atau ion. Sistem terdispersi molekuler tersebut dicirikan oleh fitur-fitur berikut:
- afinitas (interaksi);
- spontanitas pendidikan;
- konsentrasi tetap;
- homogenitas;
- keberlanjutan.
Dengan kata lain, mereka dapat terbentuk jika ada interaksi antara komponen, yang mengarah pada pemisahan spontan zat menjadi partikel kecil tanpa upaya eksternal. Solusi yang dihasilkan harus satu fase, yaitu, tidak boleh ada antarmuka antara bagian-bagian penyusunnya. Tanda terakhir adalah yang paling penting, karena proses pembubaran dapat berlangsung secara spontan hanya jika secara energetik menguntungkan bagi sistem. Dalam hal ini, energi bebas berkurang, dan sistem menjadi setimbang. Dengan mempertimbangkan semua fitur ini, kita dapat merumuskan definisi berikut:
Larutan sejati adalah sistem kesetimbangan stabil dari interaksi partikel dua atau lebih zat, yang ukurannya tidak melebihi 10-7cm, yaitu, mereka sepadan dengan atom, molekul dan ion.
Salah satu zat adalah pelarut (biasanya, ini adalah komponen yang konsentrasinya lebih tinggi), dan sisanya adalah zat terlarut. Jika zat asli berada dalam keadaan agregasi yang berbeda, maka pelarutnya diambil sebagai pelarut yang tidak mengubahnya.
Jenis solusi sejati
Menurut keadaan agregasi, larutan adalah cair, gas, dan padat. Sistem cair adalah yang paling umum, dan mereka juga dibagi menjadi beberapa jenis tergantung pada keadaan awal.terlarut:
- padat dalam cairan, seperti gula atau garam dalam air;
- cairan dalam cairan, seperti asam sulfat atau asam klorida dalam air;
- gas menjadi cair, seperti oksigen atau karbon dioksida dalam air.
Namun, tidak hanya air yang bisa menjadi pelarut. Dan berdasarkan sifat pelarut, semua larutan cair dibagi menjadi berair, jika zat dilarutkan dalam air, dan tidak berair, jika zat dilarutkan dalam eter, etanol, benzena, dll.
Menurut konduktivitas listrik, larutan dibagi menjadi elektrolit dan non-elektrolit. Elektrolit adalah senyawa dengan ikatan kristal ionik yang dominan, yang, ketika dipisahkan dalam larutan, membentuk ion. Saat dilarutkan, non-elektrolit terurai menjadi atom atau molekul.
Dalam larutan sejati, dua proses yang berlawanan terjadi secara bersamaan - pembubaran suatu zat dan kristalisasinya. Bergantung pada posisi kesetimbangan dalam sistem "larut-larut", jenis larutan berikut dibedakan:
- jenuh, bila laju pelarutan suatu zat sama dengan laju kristalisasinya sendiri, yaitu larutan berada dalam kesetimbangan dengan pelarut;
- tak jenuh jika mengandung lebih sedikit zat terlarut daripada jenuh pada suhu yang sama;
- lewat jenuh, yang mengandung kelebihan zat terlarut dibandingkan dengan yang jenuh, dan satu kristal cukup untuk memulai kristalisasi aktif.
Sebagai kuantitatifkarakteristik, yang mencerminkan kandungan komponen tertentu dalam larutan, gunakan konsentrasi. Larutan dengan kandungan zat terlarut rendah disebut encer, dan dengan kandungan tinggi - pekat.
Cara Mengungkapkan Konsentrasi
Fraksi massa (ω) - massa zat (mv-va), mengacu pada massa larutan (mp-ra). Dalam hal ini, massa larutan diambil sebagai jumlah massa zat dan pelarut (mp-la).
Fraksi mol (N) - jumlah mol zat terlarut (Nv-va) dibagi dengan jumlah mol zat yang membentuk larutan (ΣN).
Molalitas (Cm) - jumlah mol zat terlarut (Nv-va) dibagi dengan massa pelarut (m r-la).
Konsentrasi molar (Cm) - massa zat terlarut (mv-va) mengacu pada volume seluruh larutan (V).
Normalitas, atau konsentrasi ekivalen, (Cn) - jumlah ekivalen (E) zat terlarut, mengacu pada volume larutan.
Titer (T) - massa suatu zat (m in-va) yang dilarutkan dalam volume larutan tertentu.
Volume pecahan (ϕ) zat gas - volume zat (Vv-va) dibagi dengan volume larutan (V p-ra).
Sifat solusi
Mempertimbangkan masalah ini, paling sering mereka berbicara tentang larutan encer non-elektrolit. Hal ini disebabkan, pertama, fakta bahwa tingkat interaksi antara partikel membawa mereka lebih dekat ke gas ideal. Dan kedua,sifat-sifatnya disebabkan oleh keterkaitan semua partikel dan sebanding dengan kandungan komponennya. Sifat-sifat larutan sejati seperti itu disebut koligatif. Tekanan uap pelarut di atas larutan dijelaskan oleh hukum Raoult, yang menyatakan bahwa penurunan tekanan uap jenuh pelarut atas larutan berbanding lurus dengan fraksi mol zat terlarut (Tv- va) dan tekanan uap di atas pelarut murni (R0r-la):
ΔР=or-la∙ Tv-va
Peningkatan titik didih dan titik beku larutan berbanding lurus dengan konsentrasi molar zat terlarut di dalamnya m:
ΔTk=E Cm, di mana E adalah konstanta ebullioscopic;
ΔTz=K Cm, di mana K adalah konstanta krioskopik.
Tekanan osmotik dihitung dengan persamaan:
π=R∙E∙Xv-va / Vr-la, di mana Xv-va adalah fraksi mol zat terlarut, Vr-la adalah volume pelarut.
Pentingnya solusi dalam kehidupan sehari-hari setiap orang sulit ditaksir terlalu tinggi. Air alam mengandung gas terlarut - CO2 dan O2, berbagai garam - NaCl, CaSO4, MgCO3, KCl, dll. Tetapi tanpa pengotor ini di tubuh dapat mengganggu metabolisme air-garam dan kerja sistem kardiovaskular. Contoh lain dari solusi sejati adalah paduan logam. Itu bisa berupa kuningan atau emas perhiasan, tetapi, yang paling penting, setelah dicampurkomponen meleleh dan pendinginan solusi yang dihasilkan, satu fase padat terbentuk. Paduan logam digunakan di mana-mana, mulai dari peralatan makan hingga elektronik.
