Бодисын уусах чадвар: хүснэгт. Бодисын усанд уусах чадвар

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 05:36

Хүмүүс өдөр тутмын амьдралдаа цэвэр бодистой ховор тааралддаг. Ихэнх зүйл нь бодисын холимог юм.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь жигд холилдсон нэгэн төрлийн хольцыг уусмал гэнэ. Бөөмийн хэмжээнээс хамааран хэд хэдэн төрөл байдаг: том ширхэгтэй систем, молекул уусмал, коллоид систем, тэдгээрийг ихэвчлэн sols гэж нэрлэдэг. Энэ нийтлэл нь молекул (эсвэл үнэн) шийдлүүдийн талаар авч үздэг. Бодисын усанд уусах чадвар нь нэгдэл үүсэхэд нөлөөлдөг гол нөхцлүүдийн нэг юм.

Бодисын уусах чадвар: энэ юу вэ, яагаад хэрэгтэй вэ

Энэ сэдвийг ойлгохын тулд бодисын уусмал, уусах чадвар гэж юу болохыг мэдэх хэрэгтэй. Энгийнээр хэлбэл, энэ нь бодисыг өөр бодистой нэгтгэж, нэгэн төрлийн хольц үүсгэх чадвар юм. Шинжлэх ухааны үүднээс авч үзвэл илүү төвөгтэй тодорхойлолтыг авч үзэж болно. Бодисын уусах чадвар нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тархалттай нэг буюу хэд хэдэн бодистой нэгэн төрлийн (эсвэл гетероген) найрлага үүсгэх чадвар юм. Бодис ба нэгдлүүдийн хэд хэдэн ангилал байдаг:

• шууд;
• уусдаггүй;
• уусдаггүй.

Бодисын уусах чадварын хэмжүүр юу гэж хэлдэг вэ

Ханасан хольц дахь бодисын агууламж нь түүний уусах чадварыг хэмждэг. Дээр дурдсанчлан, бүх бодисын хувьд энэ нь өөр өөр байдаг. Уусдаг бодис нь 100 грамм усанд 10 граммаас илүү шингэлж чаддаг бодис юм. Хоёр дахь ангилал нь ижил нөхцөлд 1 г-аас бага байна. Бараг уусдаггүй нь холимогт 0.01 г-аас бага бүрэлдэхүүн хэсэг ордог. Энэ тохиолдолд бодис нь молекулуудаа ус руу шилжүүлж чадахгүй.

Уусах чадварын коэффициент гэж юу вэ

Уусах чадварын илтгэлцүүр (k) нь 100 г ус эсвэл өөр бодисоор шингэлж болох бодисын хамгийн их массын (г) үзүүлэлт юм.

Уусгагч

Энэ процесст уусгагч болон ууссан бодис орно. Эхнийх нь эцсийн хольцтой ижил нэгтгэх төлөвт байгаагаараа ялгаатай. Дүрмээр бол илүү их хэмжээгээр авдаг.

Гэсэн хэдий ч химийн шинжлэх ухаанд ус онцгой байр суурь эзэлдэг гэдгийг олон хүн мэддэг. Үүнд тусдаа дүрэм журам байдаг. H₂O байгаа уусмалыг усан уусмал гэнэ. Тэдний тухай ярихад шингэн нь бага хэмжээгээр байсан ч гэсэн хандлагч юм. Үүний жишээ бол азотын хүчлийн 80% -ийн усан дахь уусмал юм. Энд байгаа хувь хэмжээ тэнцүү биш Хэдийгээр усны эзлэх хувь хүчилээс бага боловч бодисыг азотын хүчил дэх усны 20%-ийн уусмал гэж нэрлэх нь буруу юм.

H₂O дутагдалтай хольцууд байдаг. Тэд нэрээ авах болноусгүй. Ийм электролитийн уусмалууд нь ион дамжуулагч юм. Эдгээр нь дан эсвэл холимог хандыг агуулдаг. Эдгээр нь ион ба молекулуудаас тогтдог. Эдгээрийг анагаах ухаан, гэр ахуйн химийн бодис үйлдвэрлэх, гоо сайхны бүтээгдэхүүн болон бусад салбарт ашигладаг. Тэд өөр өөр уусах чадвартай хэд хэдэн хүссэн бодисыг нэгтгэж чаддаг. Гаднах зориулалттай олон бүтээгдэхүүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь гидрофобик шинж чанартай байдаг. Өөрөөр хэлбэл устай сайн харьцдаггүй. Ийм хольцод уусгагч нь дэгдэмхий, дэгдэмхий биш эсвэл хосолсон байж болно. Эхний тохиолдолд органик бодисууд өөх тосыг сайн уусгана. Дэгдэмхий бодисуудад спирт, нүүрсустөрөгч, альдегид болон бусад бодисууд орно. Тэд ихэвчлэн гэр ахуйн химийн бодисуудад ордог. Дэгдэмхий бус тосыг ихэвчлэн тос үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Эдгээр нь өөх тос, шингэн парафин, глицерин болон бусад юм. Хосолсон нь дэгдэмхий ба дэгдэмхий бус холимог, жишээлбэл, этанолыг глицеринтэй, глицериныг димексидтэй хольсон. Тэд бас ус агуулж болно.

Уусмалын ханалтын зэргээр төрөл

Тодорхой температурт уусгагч дахь нэг бодисын хамгийн их концентрацийг агуулсан химийн бодисын хольцыг ханасан уусмал гэнэ. Энэ нь цаашид үржихгүй. Хатуу бодис бэлтгэхэд хур тунадас ажиглагддаг бөгөөд энэ нь түүнтэй динамик тэнцвэрт байдалд байдаг. Энэ ойлголт нь хоёр эсрэг чиглэлд нэгэн зэрэг урсах (урагшаа болон урвуу урвалууд) нь ижил хурдтай урсах тул цаг хугацааны хувьд үргэлжлэх төлөвийг хэлнэ.

Хэрэв бодистогтмол температурт задрах боломжтой хэвээр байвал энэ уусмал ханаагүй болно. Тэд тогтвортой байна. Гэхдээ хэрэв та тэдгээрт бодис нэмсээр байвал энэ нь хамгийн их концентрацид хүрэх хүртэл усанд (эсвэл өөр шингэн) шингэлнэ.

Өөр нэг харц - хэт ханасан. Энэ нь тогтмол температурт байхаас илүү их ууссан бодис агуулдаг. Тэд тогтворгүй тэнцвэрт байдалд байгаа тул физик нөлөөлөл нь талстжилт үүсгэдэг.

Та ханасан уусмалыг ханаагүй уусмалаас яаж ялгах вэ?

Үүнийг хийхэд хангалттай хялбар. Хэрэв бодис нь хатуу бол ханасан уусмалд тунадас харагдаж болно. Энэ тохиолдолд экстрагент нь жишээлбэл, ханасан найрлагад элсэн чихэр нэмсэн ус шиг өтгөрч болно.

Гэхдээ хэрэв та нөхцөлийг өөрчилвөл температурыг нэмэгдүүлбэл үүнийг цаашид тооцохгүй. ханасан, учир нь өндөр температурт энэ бодисын хамгийн их концентраци өөр байх болно.

Уусмалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийн онолууд

Холимог дахь элементүүдийн харилцан үйлчлэлийн талаархи гурван онол байдаг: физик, химийн болон орчин үеийн. Эхнийх нь зохиогчид нь Сванте Август Аррениус, Вильгельм Фридрих Оствальд нар юм. Тэд тархалтын улмаас уусгагч ба ууссан бодисын хэсгүүд хольцын эзлэхүүнд жигд тархсан гэж таамагласан боловч тэдгээрийн хооронд харилцан үйлчлэл байгаагүй. Дмитрий Иванович Менделеевийн дэвшүүлсэн химийн онол бол үүний эсрэг юм. Үүний дагуу тэдгээрийн хоорондох химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд тогтворгүй байдагТогтмол эсвэл хувьсах найрлагатай нэгдлүүдийг сольват гэж нэрлэдэг.

Одоогоор Владимир Александрович Кистяковский, Иван Алексеевич Каблуков нарын нэгдсэн онолыг ашиглаж байна. Энэ нь физик, химийн бодисыг хослуулсан. Орчин үеийн онолоор уусмалд харилцан үйлчлэлгүй бодисын хэсгүүд ба тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн бүтээгдэхүүнүүд - сольватууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн оршин тогтнолыг Менделеев нотолсон байдаг. Хэрэв олборлогч нь ус байвал тэдгээрийг гидрат гэж нэрлэдэг. Солватууд (гидратууд) үүсэх үзэгдлийг сольваци (гидрат) гэж нэрлэдэг. Энэ нь бүх физик, химийн процессуудад нөлөөлж, хольц дахь молекулуудын шинж чанарыг өөрчилдөг. Ууссан бодисын молекулыг тойруулан, түүнтэй нягт холбоотой экстрагентийн молекулуудаас бүрдэх сольвацийн бүрхүүл нь ууссан бодисын молекулыг хүрээлдэг тул уусдаг.

Бодисын уусах чадварт нөлөөлөх хүчин зүйлс

Бодисын химийн найрлага. "Таатай адил татдаг" дүрэм нь урвалжуудад ч хамаатай. Физик болон химийн шинж чанараараа ижил төстэй бодисууд бие биенээсээ хурдан уусдаг. Жишээлбэл, туйлтгүй нэгдлүүд нь туйлтгүй нэгдлүүдтэй сайн харьцдаг. Туйл молекул эсвэл ионы бүтэцтэй бодисыг туйлшралд, жишээлбэл, усанд шингэлдэг. Давс, шүлт болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь түүнд задардаг бол туйлшралгүй бодисууд эсрэгээрээ байдаг. Энгийн жишээ өгч болно. Усан дахь элсэн чихрийн ханасан уусмал бэлтгэхийн тулд давстай харьцуулахад илүү их хэмжээний бодис шаардагдана. Энэ нь юу гэсэн үг вэ? Энгийнээр хэлэхэд та илүү их үржүүлж чаднадавсаас илүү усанд элсэн чихэр.

Температур. Шингэн дэх хатуу бодисын уусах чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд та экстрагентын температурыг нэмэгдүүлэх хэрэгтэй (ихэнх тохиолдолд ажилладаг). Жишээ харуулж болно. Хэрэв та нэг чимх натрийн хлорид (давс) хүйтэн усанд хийвэл энэ процесс удаан үргэлжлэх болно. Хэрэв та халуун орчинд ижил зүйлийг хийвэл уусах нь илүү хурдан болно. Температурын өсөлтийн үр дүнд кинетик энерги нэмэгдэж, ихэнх нь хатуу биетийн молекул ба ионуудын хоорондын холбоог устгахад зарцуулагддагтай холбон тайлбарлаж байна. Харин лити, магни, хөнгөн цагаан, шүлтийн давсны хувьд температур нэмэгдэхэд уусах чадвар нь буурдаг.

Даралт. Энэ хүчин зүйл нь зөвхөн хийд нөлөөлдөг. Тэдний уусах чадвар нь даралт ихсэх тусам нэмэгддэг. Эцсийн эцэст хийн хэмжээ багассан.

Уусах хурдыг өөрчлөх

Энэ үзүүлэлтийг уусах чадвартай андуурч болохгүй. Эцсийн эцэст эдгээр хоёр үзүүлэлтийн өөрчлөлтөд өөр өөр хүчин зүйлс нөлөөлдөг.

Ууссан бодисын хуваагдлын зэрэг. Энэ хүчин зүйл нь шингэн дэх хатуу бодисын уусах чанарт нөлөөлдөг. Бүтэн (бөөн) төлөвт найрлага нь жижиг хэсгүүдэд хуваагдсанаас илүү удаан шингэлнэ. Нэг жишээ татъя. Хатуу давс нь усанд уусахад элс хэлбэрийн давсаас хамаагүй удаан хугацаа шаардагдана.

Хутгах хурд. Мэдэгдэж байгаагаар энэ процессыг хутгах замаар хурдасгаж болно. Түүний хурд нь бас чухал, учир нь том байх тусмаа хурдан уусдаг.шингэн дэх бодис.

Бид яагаад хатуу бодисын усанд уусах чадварыг мэдэх хэрэгтэй вэ?

Химийн тэгшитгэлийг зөв шийдэхийн тулд юуны түрүүнд ийм схем хэрэгтэй. Уусах чадварын хүснэгтэд бүх бодисын цэнэг байдаг. Урвалжуудыг зөв бүртгэж, химийн урвалын тэгшитгэлийг зурахын тулд тэдгээрийг мэддэг байх шаардлагатай. Усанд уусах чадвар нь давс эсвэл суурь нь салж чадах эсэхийг харуулдаг. Гүйдэл дамжуулдаг усан нэгдлүүд нь тэдгээрийн найрлагад хүчтэй электролит агуулдаг. Өөр төрөл бий. Гүйдэл муу дамжуулагчийг сул электролит гэж үздэг. Эхний тохиолдолд бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь усанд бүрэн ионжсон бодисууд юм. Харин сул электролитүүд энэ үзүүлэлтийг бага хэмжээгээр харуулдаг.

Химийн урвалын тэгшитгэл

Молекул, бүрэн ион, богино ион гэсэн хэд хэдэн төрлийн тэгшитгэлүүд байдаг. Үнэн хэрэгтээ сүүлийн сонголт бол молекулын богиносгосон хэлбэр юм. Энэ бол эцсийн хариулт. Бүрэн тэгшитгэл нь урвалд орох бодис ба урвалын бүтээгдэхүүнийг агуулна. Одоо бодисын уусах чадварын хүснэгтийн ээлж ирлээ. Эхлээд та урвал явагдах боломжтой эсэх, өөрөөр хэлбэл урвалын аль нэг нөхцөл хангагдсан эсэхийг шалгах хэрэгтэй. Тэдгээрийн зөвхөн 3 нь байдаг: ус үүсэх, хий ялгаруулах, хур тунадас. Хэрэв эхний хоёр нөхцөл хангагдаагүй бол сүүлийн нэгийг нь шалгах хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд та уусах чадварын хүснэгтийг харж, урвалын бүтээгдэхүүнд уусдаггүй давс эсвэл суурь байгаа эсэхийг олж мэдэх хэрэгтэй. Хэрэв тийм бол энэ нь тунадас болно. Цаашид хүснэгтэд ионы тэгшитгэлийг бичих шаардлагатай болно. Бүх уусдаг давс ба суурь нь хүчтэй электролит учраасдараа нь тэд катион ба анион болж задрах болно. Цаашилбал, холбоогүй ионуудыг багасгаж, тэгшитгэлийг богино хэлбэрээр бичнэ. Жишээ:

1. K₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄ ↓+2HCl,
2. 2K+2SO₄+Ba+2Cl=BaSO₄↓+2K+2Cl,
3. Ba+SO4=BaSO₄↓.

Иймээс бодисын уусах чадварын хүснэгт нь ионы тэгшитгэлийг шийдвэрлэх гол нөхцлүүдийн нэг юм.

Дэлгэрэнгүй хүснэгт нь баялаг хольц бэлтгэхийн тулд хэр их бүрэлдэхүүн хэсэг шаардагдахыг олж мэдэхэд тусална.

Уусах чадварын хүснэгт

Энэ бол ердийн бүрэн бус хүснэгт юм. Усны температурыг энд зааж өгөх нь чухал бөгөөд энэ нь бидний дээр дурдсан хүчин зүйлүүдийн нэг юм.

Уусах чадварын хүснэгтийг хэрхэн ашиглах вэ?

Бодисын усанд уусах чадварын хүснэгт нь химичүүдийн гол туслахуудын нэг юм. Энэ нь янз бүрийн бодис, нэгдлүүд устай хэрхэн харьцаж байгааг харуулдаг. Шингэн дэх хатуу бодисын уусах чадвар нь үүнгүйгээр олон тооны химийн бодис боловсруулах боломжгүй үзүүлэлт юм.

Хүснэгтийг хэрэглэхэд тун хялбар. Эхний мөрөнд катионуудыг (эерэг цэнэгтэй бөөмс), хоёрдугаар мөрөнд анионуудыг (сөрөг цэнэгтэй бөөмс) бичнэ. Хүснэгтийн ихэнх хэсгийг нүд бүрт тодорхой тэмдэгт бүхий сүлжээ эзэлдэг. Эдгээр нь "P", "M", "H" үсэг ба "-" ба "?" тэмдэг юм.

• "P" - нэгдэл уусдаг;
• "M" - бага зэрэг уусдаг;
• "H" - уусдаггүй;
• "-" - холболт байхгүй;
• "?" - холболт байгаа тухай мэдээлэл алга.

Энэ хүснэгтэд нэг хоосон нүд байна - энэ бол ус.

Энгийн жишээ

Одоо ийм материалтай хэрхэн ажиллах талаар. Та давс усанд уусдаг MgSo₄ (магнийн сульфат) эсэхийг мэдэх хэрэгтэй гэж бодъё. Үүнийг хийхийн тулд та Mg²⁺ баганыг олоод SO₄^{2- гэсэн мөрөнд очих хэрэгтэй.. Тэдний огтлолцол дээр P үсэг байгаа нь нэгдэл уусдаг гэсэн үг.}

Дүгнэлт

Тиймээс бид зөвхөн усанд уусдаг бодисын уусах чадварын асуудлыг судалсан. Энэхүү мэдлэг нь химийн цаашдын судалгаанд хэрэг болох нь дамжиггүй. Эцсийн эцэст бодисын уусах чадвар нь тэнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь химийн тэгшитгэл болон төрөл бүрийн бодлогуудыг шийдвэрлэхэд хэрэг болно.