Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.2: Процес вирішення

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    21921

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Прогнозуйте розчинність на основі взаємодії між розчиненою речовиною та розчинником.

    Що відбувається на молекулярному рівні, щоб змусити розчинену речовину розчинятися в розчиннику? Відповідь частково залежить від сили атракціонів між частинками розчиненого речовини та розчинника. Хорошим правилом є використання, як розчиняється, як, що означає, що речовини повинні мати подібні міжмолекулярні сили для утворення розчинів.

    Речовина може розчинятися в розчиннику, і утворювати розчин, якщо розчинник і розчинник притягуються один до одного. Наприклад, молекули води, які утримуються разом водневим зв'язком, розчиняють розчинені речовини, які також можуть зв'язуватися з воднем, як етанол (CH 3 CH 2 OH). Нові водневі зв'язки між водою та молекулами етанолу (атракціони розчинення-розчинення) майже такі ж міцні, як водневі зв'язки у воді (розчинник-розчинник) та етанолі (розчинень-розчинник) поодинці, що робить процес утворення розчину (також називається розчиненням або розчиненням) сприятливим.

    У випадку твердого або рідкого розчиненого речовини взаємодія між частинками розчиненої речовини та частинками розчинника настільки сильна, що окремі частинки розчинених речовин відокремлюються один від одного і оточені молекулами розчинника. (Газоподібні розчинені речовини вже мають свої складові частинки, але концепція оточення частинками розчинника все ще застосовується.) Цей процес називається сольватіей і проілюстрований на малюнку\(\PageIndex{1}\). Коли розчинником є вода, використовується слово гідратація, а не сольвація.

    Коли розчинену речовину та розчинник, які не мають подібних міжмолекулярних сил, змішуються, розчин не утворюється, оскільки атракціони розчинення-розчинник або розчинник-розчинник сильніші, ніж будь-які сприятливі взаємодії між розчиненою речовиною та розчинником. Наприклад, коли вода та олія змішуються, вони залишаться в окремих шарах: молекули води залишаються воднем, пов'язаними між собою, а молекули нафти залишаються разом.

    imageedit_7_7252783950.jpg
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Сольватія. Коли розчинена речовина розчиняється, окремі частинки розчиненої речовини стають оточені частинками розчинника. Зрештою частка відривається від решти розчиненої речовини, оточеної молекулами розчинника в розчині. Джерело: Фото © Thinkstock

    Іонні сполуки та ковалентні сполуки як розчинні речовини

    У випадку з молекулярними розчиненими речовинами, такими як глюкоза, частинки розчинених речовин є окремими молекулами. Однак якщо розчинена речовина іонна, окремі іони відокремлюються один від одного і стають оточені частинками розчинника. Позитивно заряджені катіони притягуються до негру та аніонів іонної розчиненої речовини окремо, коли розчинена речовина розчиняється. Цей процес називають дисоціацією (рис.\(\PageIndex{1}\)).

    Дисоціація розчинних іонних сполук надає розчинам цих сполук цікаву властивість: вони проводять електрику. Через цю властивість розчинні іонні сполуки відносять до електролітів. Багато іонні сполуки повністю дисоціюють і тому називаються сильними електролітами. Хлорид натрію - приклад сильного електроліту. Деякі сполуки розчиняються, але дисоціюють лише частково, а розчини таких розчинів можуть проводити електрику лише слабо. Ці розчинені речовини називаються слабкими електролітами. Оцтова кислота (СН 3 СООН), з'єднання в оцті, є слабким електролітом. Розчинені речовини, які розчиняються в окремі нейтральні молекули без дисоціації, не надають додаткової електропровідності їх розчинам і називаються неелектролітами. Таблиця цукру (С 12 Н 22 О 11) є прикладом неелектролітного.

    Термін електроліт використовується в медицині для позначення будь-якого з важливих іонів, які розчинені у водному розчині в організмі. Важливі фізіологічні електроліти включають Na +, K +, Ca 2 +, Mg 2 + та Cl −.

    Приклад\(\PageIndex{1}\)

    Наступні речовини все розчиняються в тій чи іншій мірі у воді. Класифікувати кожен як електроліт або неелектроліт.

    1. хлорид калію (KCl)
    2. фруктоза (С 6 Н 12 О 6)
    3. ізопропіловий спирт [CH 3 CH (OH) CH 3]
    4. гідроксид магнію [Mg (OH) 2]
    Рішення

    Кожну речовину можна класифікувати як іонну розчинену речовину або неіонну розчинену речовину. Іонні розчинні речовини - це електроліти, а неіонні розчинні речовини - неелектроліти.

    1. Хлорид калію є іонною сполукою; тому, коли він розчиняється, його іони відокремлюються, роблячи його електролітом.
    2. Фруктоза - цукор, схожий на глюкозу. (Насправді він має ту ж молекулярну формулу, що і глюкоза.) Оскільки це молекулярна сполука, ми очікуємо, що вона буде неелектролітом.
    3. Ізопропіловий спирт - органічна молекула, що містить спиртову функціональну групу. З'єднання в з'єднанні все ковалентне, тому, коли ізопропіловий спирт розчиняється, він розділяється на окремі молекули, але не іони. Таким чином, це неелектроліт
    4. Гідроксид магнію є іонним з'єднанням, тому при його розчиненні воно дисоціює. Таким чином, гідроксид магнію є електролітом.
    Вправа\(\PageIndex{1}\)

    Наступні речовини все розчиняються в тій чи іншій мірі у воді. Класифікувати кожен як електроліт або неелектроліт.

    1. ацетон (СН 3 КОЧ 3)
    2. нітрат заліза (III) [Fe (NO 3) 3]
    3. елементарний бром (Br 2)
    4. гідроксид натрію (NaOH)
    Відповідь

    a. неелектролітний

    б. електроліт

    c. неелектролітний

    d. електроліт

    Електроліти в рідинях організму

    Наші рідини організму - це розчини електролітів і багато іншого. Поєднання крові і кровоносної системи - річка життя, оскільки координує всі життєві функції. Коли серце перестає качати при інфаркті, життя швидко закінчується. Отримання серця перезапущено, як тільки можна, має вирішальне значення для підтримки життя.

    Первинними електролітами, необхідними в рідині організму, є катіони (кальцію, калію, натрію та магнію) та аніони (хлориду, карбонатів, аміноацетатів, фосфатів та йодиду). Вони поживно називаються макромінералами.

    Електролітний баланс має вирішальне значення для багатьох функцій організму. Ось кілька екстремальних прикладів того, що може статися з дисбалансом електролітів: підвищений рівень калію може призвести до серцевих аритмій; зниження позаклітинного калію викликає параліч; надмірний позаклітинний натрій викликає затримку рідини; а зниження кальцію та магнію в плазмі може виробляти м'язи спазми кінцівок.

    При зневодненні пацієнта необхідний ретельно підготовлений (комерційно доступний) розчин електроліту для підтримки здоров'я і благополуччя. Що стосується здоров'я дитини, пероральний електроліт дають, коли дитина зневоднена через діарею. Використання пероральних розчинів для підтримки електролітів, які відповідають за порятунок мільйонів життів у всьому світі протягом останніх 25 років, є одним з найважливіших медичних досягнень у захисті здоров'я дітей у столітті, пояснює Юілус Г.К., Гепп, доктор медичних наук, помічник директора з надзвичайних ситуацій у педіатрії Відділення дитячого центру при лікарні Джона Хопкінса. Якщо батько надає пероральний розчин для підтримки електроліту на самому початку хвороби, зневоднення можна запобігти. Функціональність розчинів електролітів пов'язана з їх властивостями, а інтерес до розчинів електролітів виходить далеко за межі хімії.

    Спортивні напої призначені для регідратації організму після надмірного виснаження рідини. Електроліти, зокрема, сприяють нормальній регідратації для запобігання втоми під час фізичних навантажень. Чи є вони хорошим вибором для досягнення рекомендованого споживання рідини? Вони продуктивність і витривалість підсилювачі, як вони стверджують? Хто повинен їх пити?

    Як правило, вісім унцій спортивного напою забезпечують від п'ятдесяти до вісімдесяти калорій і від 14 до 17 грамів вуглеводів, в основному у вигляді простих цукрів. Натрій і калій є найбільш часто включеними електролітами в спортивні напої, причому їх рівень у спортивних напоях дуже мінливий. Американський коледж спортивної медицини каже, що спортивний напій повинен містити 125 міліграмів натрію на 8 унцій, оскільки це корисно для заповнення частини натрію, втраченого в поті, і сприяє поглинанню рідини в тонкому кишечнику, покращуючи гідратацію.

    Гаторада

    Влітку 1965, помічник футбольного тренера університету Флориди Gators просив вчених, пов'язаних з університетським дослідженням, чому в'яне тепло Флориди викликало так багато захворювань, пов'язаних з теплом у футболістів і забезпечити рішення для підвищення спортивних результатів і відновлення після тренування або гри. Відкриттям стало те, що недостатнє поповнення рідин, вуглеводів, електролітів стало причиною «в'янення» їх футболістів. На основі своїх досліджень вчені приготували напій для футболістів, що містить воду, вуглеводи та електроліти, і назвали його «Гаторад». У наступному футбольному сезоні Gators було дев'ять і два і виграв Orange Bowl. Успіх Gators' запустив індустрію спортивних напоїв, яка зараз є багатомільярдною галуззю, яка все ще переважає Gatorade.

    Університет Флориди футболіст Чіп Хінтон випробував Gatorade в 1965 році, зображений поруч з лідером своєї команди винахідників Робертом Кейдом.

    Концепція Огляд вправи

    1. Поясніть, як процес сольватування описує розчинення розчиненої речовини в розчиннику.

    Відповідь

    1. Кожна частинка розчиненого речовини оточена частинками розчинника, що переносять розчинену речовину з початкової фази.

    Ключ на винос

    • Коли розчинена речовина розчиняється, його окремі частинки оточені молекулами розчинника і відокремлюються один від одного.

    Вправи

    1. Опишіть, що відбувається, коли іонна розчинна речовина, як Na 2 SO 4, розчиняється в полярному розчиннику.

    2. Опишіть, що відбувається, коли молекулярна розчинена речовина, як сахароза (C 12 H 22 O 11) розчиняється в полярному розчиннику.

    3. Класифікують кожну речовину як електроліт або неелектроліт. Кожна речовина розчиняється в Н 2 О певною мірою.

      1. NH 4 НІ 3
      2. СО 2
      3. NH 2 КОНХ 2
      4. HCl

    4. Класифікують кожну речовину як електроліт або неелектроліт. Кожна речовина розчиняється в Н 2 О певною мірою.

      1. СН 3 СН 2 СН 2 ОН
      2. Са (СН 3 СО 2) 2
      3. Я 2
      4. КОНХ

    5. Чи будуть розчини кожного розчиненого речовини проводити електрику при розчиненні?

      1. Гано 3
      2. ЧКЛ 3
      3. БакЛ 2
      4. Лі 2 О

    6. Чи будуть розчини кожного розчиненого речовини проводити електрику при розчиненні?

      1. СН 3 ТРЕНЕР 3
      2. Н (СН 3) 3
      3. СН 3 СО 2 С 2 Н 5
      4. FeCl 2

    Відповіді

    1. Кожен іон іонного розчиненого речовини оточений частинками розчинника, що несуть іон з асоційованого з ним кристала.

    2. Кожна молекула сахарози оточена молекулами розчинника (притягуються один до одного за допомогою міжмолекулярних сил тяжіння).
      1. електроліту
      2. неелектролітний
      3. неелектролітний
      4. електроліту
    4.
    • неелектролітний
    • електроліт
    • неелектролітний
    • електроліт

    5.

    1. так
    2. ні
    3. так
    4. так

    6.

    а. ні
    б. немає
    c. ні
    d. так
    1. Back to top
    • Was this article helpful?

    Recommended articles

    1. Article type
      Section or Page
      License
      CC BY-NC-SA
      License Version
      3.0
      Show Page TOC
      No on Page
    2. Tags
      1. source[translate]-chem-86238