الذوبان هو ماذا؟

الكيمياء هي علم مثيرة للاهتمام ومعقدة نوعا ما. إن مصطلحاتها ومفاهيمها تأتي إلينا في الحياة اليومية، وهي ليست دائما واضحة حدسي ما تعنيه وما معنىها. ومن هذه المفاهيم قابلية الذوبان. ويستخدم هذا المصطلح على نطاق واسع في نظرية الحلول، وفي الحياة اليومية نأتي عبر تطبيقه لأنها محاطة هذه الحلول جدا. ولكن ليس هذا هو استخدام هذا المفهوم جدا كما الظواهر الفيزيائية التي تعني. ولكن قبل الشروع في الجزء الرئيسي من سردنا، ونحن ننتقل إلى القرن التاسع عشر، عندما وضعت سفانتي أرهينيوس وويلهلم أوستوالد نظرية التفكك كهربائيا.

قصة

ويبدأ التحقيق في الحلول والذوبان مع النظرية المادية للانفصال. فمن أبسط أن نفهم، ولكن بدائية جدا وفقط في لحظات يتزامن مع الواقع. جوهر هذه النظرية هو أن المادة المذابة، الوقوع في الحل، تتحلل إلى الجسيمات المشحونة، ودعا الأيونات. ومن هذه الجسيمات التي تحدد الخصائص الكيميائية للحل وبعض خصائصه الفيزيائية، بما في ذلك الموصلية ونقطة الغليان، الذوبان والتبلور.

ومع ذلك، هناك نظريات أكثر تعقيدا التي تعتبر الحل كجهاز، والجسيمات التي تتفاعل مع بعضها البعض وتشكل ما يسمى الذوبان - أيونات تحيط بها ثنائيات الاقطاب. وثنائي القطب هو، في مجمله، جزيء محايد، وأعمدة من تهمة مختلفة. ديبوليم هو في معظم الأحيان جزيء المذيبات. الدخول في الحل، والمواد المذابة تفكك في الأيونات، وتنجذب الثنائيات القطبية إلى أيون واحد من قبل نهاية مختلفة محملة بالنسبة لهم، وإلى أيونات أخرى - على التوالي، في الطرف الآخر من التهمة، اتهم فيما يتعلق بها. وهكذا، يتم الحصول على المذيبات - جزيئات مع قذيفة من جزيئات محايدة أخرى.

الآن دعونا نتحدث قليلا عن جوهر النظريات نفسها وننظر إليها بعناية.

نظرية الحلول

تشكيل هذه الجسيمات يمكن أن يفسر مجموعة متنوعة من الظواهر التي لا يمكن وصفها من قبل نظرية الكلاسيكية للحلول. على سبيل المثال، التأثير الحراري للرد فعل حل. من موقف نظرية أرينيوس، فإنه من الصعب أن نقول لماذا، عند حل مادة واحدة في أخرى، يمكن استيعاب الحرارة وإطلاق سراحهم. نعم، يتم تدمير شعرية الكريستال، وبالتالي يتم إنفاق الطاقة ويتم تبريد الحل، أو يتم تحريرها في الاضمحلال بسبب الطاقة الزائدة من الروابط الكيميائية. ولكن لشرح ذلك من وجهة نظر النظرية الكلاسيكية أمر مستحيل، لأن آلية الدمار نفسها لا تزال غير مفهومة. وإذا طبقت النظرية الكيميائية للحلول، يصبح من الواضح أن جزيئات المذيب، تتدخل في تجاويف الشبكية، وتدمرها من الداخل، كما لو كانت "تدريع" الأيونات من بعضها البعض مع قذيفة سولفات.

في القسم التالي، سوف ننظر في ما هو الذوبان وكل ما يتعلق هذا الرقم تبدو بسيطة وبديهية.

مفهوم الذوبان

ومن الواضح تماما حدسي أن الذوبان يدل على مدى جيدا مادة يذوب في مذيب معين معين. ومع ذلك، نحن نعرف القليل جدا عن طبيعة حل المواد. لماذا، على سبيل المثال، لا الطباشير لا تذوب في الماء، وملح الطعام - على العكس من ذلك؟ انها كل شيء عن قوة الروابط داخل الجزيء. إذا كانت الروابط قوية، ثم بسبب هذا، لا يمكن لهذه الجسيمات فصل في الأيونات، وبالتالي تدمير الكريستال. ولذلك، فإنه لا يزال غير قابل للذوبان.

الذوبان هو سمة كمية تبين كم من المادة المذابة في شكل جزيئات حلالا. وتعتمد قيمته على طبيعة المادة المذابة والمذيب. الذوبانية في الماء لمختلف المواد مختلفة، اعتمادا على الروابط بين الذرات في الجزيء. المواد ذات الروابط التساهمية لها أدنى قابلية للذوبان، في حين أن تلك التي لها سندات الأيونية لديها أعلى الذوبان.

ولكن ليس من الممكن دائما أن نفهم أي قابلية الذوبان كبيرة والتي هي صغيرة. لذلك، في القسم التالي سوف نناقش ما هو ذوبان المواد المختلفة في الماء.

مقارنة

في الطبيعة، وهناك الكثير من المذيبات السائلة. بل هناك المزيد من المواد البديلة التي يمكن أن تكون بمثابة المواد الأخيرة عندما يتم التوصل إلى شروط معينة، على سبيل المثال، حالة تجميعية معينة. ويصبح من الواضح أنه إذا جمعنا بيانات عن قابلية الذوبان في بعضها البعض من زوج "مذيب المواد المذابة"، لن يكون هناك ما يكفي للخلود، لأن التوليفات تنتج عددا هائلا. ولذلك، فإنه حدث ذلك على كوكبنا المذيبات العالمي والمعيار هو الماء. فعلوا ذلك لأنه هو الأكثر شيوعا على الأرض.

وهكذا، أعد جدول للذوبان في الماء لعدة مئات وآلاف من المواد. رأينا جميعا ذلك، ولكن في نسخة أقصر ومفهومة. في خلايا الجدول رسائل منقوشة تدل على مادة قابلة للذوبان، غير قابلة للذوبان أو قابل للذوبان قليلا. ولكن هناك جداول أكثر ضيقا المتخصصة لأولئك الذين هم جادين في الكيمياء. يشار إلى القيمة العددية للذوبان في غرام لكل لتر من المحلول.

الآن دعونا ننتقل إلى نظرية مثل هذا المفهوم مثل الذوبان.

كيمياء الذوبان

كيف عملية الذوبان في حد ذاته يجري، ونحن بالفعل تفكيكها الأقسام السابقة. ولكن كيف، على سبيل المثال، لكتابة كل هذا في شكل رد فعل؟ هنا كل شيء ليس بهذه البساطة. على سبيل المثال، عندما يذوب حامض، يتفاعل أيون الهيدروجين مع الماء لتشكيل أيون الهيدروكسونيوم H ₃ O ⁺ . وهكذا، بالنسبة إلى حمض الهيدروكلوريك، ستبدو معادلة التفاعل كما يلي:

هكل + H ₂ O = H ₃ O ⁺ + كل ^-

كما يتم تحديد ذوبان الأملاح، اعتمادا على هيكلها، من خلال تفاعلها الكيميائي. ظهور هذا الأخير يعتمد على هيكل الملح والسندات داخل جزيئاته.

لقد تبين لنا كيفية كتابة بيانيا ذوبان الأملاح في الماء. الآن حان الوقت للتطبيق العملي.

تطبيق

إذا قمنا بإدراج الحالات عندما تكون هذه الكمية ضرورية، لن يكون هناك ما يكفي من الوقت. بشكل غير مباشر، يمكن استخدامه لحساب الكميات الأخرى التي هي مهمة جدا لدراسة أي حل. وبدون ذلك، لم نكن نستطيع أن نعرف أن تركيز المادة بالضبط، نشاطها، لم يتمكن من تقييم ما إذا كان الدواء يشفي شخصا أو يقتل (في الواقع، بكميات كبيرة، حتى الماء خطير على الحياة).

بالإضافة إلى الصناعة الكيميائية والأغراض العلمية، فهم جوهر الذوبان ضروري أيضا في الحياة اليومية. بعد كل شيء، في بعض الأحيان هو مطلوب منها لإعداد، مثلا، حل فوق مشبعة من مادة. على سبيل المثال، من الضروري الحصول على بلورات الملح للواجبات المنزلية للطفل. معرفة ذوبان الملح في الماء، يمكننا بسهولة تحديد كم يحتاج إلى النوم في وعاء، بحيث يبدأ لترسب وتشكيل بلورات من أوفيرابوندانس.

قبل أن نختتم رحلة قصيرة في الكيمياء، دعونا نتحدث عن العديد من المفاهيم التي هي متاخمة للذوبان.

ما هو أيضا مثيرة للاهتمام؟

في رأينا، إذا كنت قد وصلت إلى هذا القسم، وربما كنت بالفعل فهمت أن الذوبان ليس مجرد كمية كيميائية غريبة. وهو الأساس لكميات أخرى. ومن بينها: التركيز، والنشاط، والتفكك ثابت، ودرجة الحموضة. وهذه ليست قائمة كاملة. يجب أن تكون قد سمعت واحد على الأقل من هذه الكلمات. وبدون هذه المعرفة بطبيعة الحلول التي بدأت دراستها بالذوبان، لم يعد بإمكاننا أن نتخيل الكيمياء الحديثة والفيزياء. ماذا تعني الفيزياء؟ وفي بعض الأحيان يتعامل الفيزيائيون أيضا مع الحلول، ويقيسون موصولتهم، ويستخدمون ممتلكاتهم الأخرى لتلبية احتياجاتهم الخاصة.

استنتاج

في هذه المقالة أصبحنا على دراية بمفهوم كيميائي مثل الذوبان. ربما كان هذا معلومات مفيدة جدا، لأن معظمنا لا يكاد يتصور جوهر عميق لنظرية الحلول، من دون الرغبة في الغطس بالتفصيل في دراسته. على أي حال، فمن المفيد جدا لتدريب دماغك، وتعلم شيئا جديدا. بعد كل شيء، يجب على الشخص "الدراسة والتعلم والدراسة مرة أخرى".