4.1: Введення в розчинники

Last updated
Save as PDF

Page ID: 21171

$ \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}}$

У дуже загальному сенсі розчинники - це клас хімічних сполук, які дозволяють хімії відбуватися. Поняття розчинника має значні наслідки, оскільки вони служать матрицею, середовищем або носієм для розчинених речовин. Вони необхідні в ряді процесів, реакцій і систем. Ми схильні думати про таку речовину, як «вода», як універсальний розчинник, оскільки вона настільки корисна у багатьох дисциплін. Вода очищає все, дозволяє протікати біохімічні реакції, використовується в фарбах, покриттях і плівках, дозволяє відбуватися приготування їжі (інакше все спалахне), а також забезпечує мастило і легкість руху для безлічі пристроїв.

Цікаво, що в діловому світі слово «платоспроможний» має інше значення: стан фінансової стійкості, що характеризується здатністю суб'єкта господарювання виконувати свої грошові зобов'язання, коли вони належать. Це останнє визначення дійсно застосовується в певному сенсі до концепції платоспроможності, яку ми підтримуємо в цьому розділі. Платоспроможний ($ olvent) несе матеріали для реакції або конкретної функції в тому ж сенсі, що платоспроможний з фінансового сенсу несе фінансування/гроші для виконання своїх зобов'язань. Таким чином, використовуючи аналогію:

Розчинник: Розчинна речовина:: $ розчинник: гроші

Хімічно розчинник розчиняє або «сольватить» розчинену речовину. Що це означає? Це означає, що молекули розчинника будуть оточувати розчинену речовину таким чином, що утворюється розчин; іншими словами, утворюється однорідна система, в якій розчинена речовина є частиною/не відрізняється від мережі розчинників. Концепцію рішення/рішення можна візуалізувати на малюнку нижче:

Рис 4-1.PNG — Малюнок$\PageIndex{1}$: Показано спрощене представлення того, як розчинник, такий як вода, може «інкапсулювати» або викликати розчинену речовину, щоб піти в розчин (або бути змитий). https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sodium_chloride_dissolution.jpg

Розчинність

Здатність одного сполуки розчинятися в якомусь іншому (ймовірно іншому) з'єднанні називається «розчинність». Змішуваність - це ще один термін, який характеризує здатність сполуки А розчинятися в сполуці B. Коли дві сполуки можуть повністю розчинятися або об'єднатися, утворюючи однорідний розчин, дві рідини, як кажуть, змішуються. Два, які ніколи не можуть змішатися досить добре, щоб сформувати розчин, називаються незмішуваними.

Усі розчини мають позитивну ентропію змішування, тоді як взаємодія між різними сполуками може бути енергетично сприятливою або не може бути енергетично сприятливою. Якщо взаємодії несприятливі, то вільна енергія зменшується зі збільшенням концентрації розчинених речовин. Втрата енергії може в якийсь момент часу переважувати посилення ентропії, і більше розчинена речовина не може бути розчинена - це умова рішення, в якому розчин, як кажуть, насичений. Ця умова може змінюватися з різними факторами навколишнього середовища, такими як температура, тиск і чистота системи. Пересичений розчин можна приготувати шляхом підвищення розчинності (наприклад, підвищення температури) для розчинення більшої кількості розчиненої речовини, а потім його зниження шляхом охолодження. Однак більшість газів і кілька сполук виявляють розчинності, які мають тенденцію до зниження при підвищеній температурі. Розчинність рідин у рідинях, однак, менш чутлива до температури, ніж тверді речовини або гази.