ხსნარის მასის კონცენტრაცია ერთ-ერთი გავრცელებული ცნებაა თანამედროვე ქიმიაში. სტატიაში განვიხილავთ გადაწყვეტილებების თავისებურებებს, მათ ტიპებს, გამოყენებას. მოდით აღვნიშნოთ სხვადასხვა ტიპის კონცენტრაციის გამოთვლის რამდენიმე მაგალითი.
გადაწყვეტილებების თავისებურებები
ხსნარი არის ერთგვაროვანი სისტემა ცვლადი შემადგენლობით. ხსნარის ორი კომპონენტიდან ერთი ყოველთვის მოქმედებს როგორც საშუალო. მასში დაიშლება სხვა ნივთიერებების სტრუქტურული ფრაგმენტები. მას ეწოდება გამხსნელი, რომლის შიგნითაც განლაგებული ნივთიერების მოლეკულებია განთავსებული.
თუ ორი აირისებრი ნივთიერება შერეულია, მაშინ გამხსნელი არ გამოიყოფა. სპეციალური გამოთვლები ყოველთვის კეთდება თითოეული კონკრეტული სიტუაციისთვის.
ერთგვაროვანი სისტემების მიღება
ერთგვაროვანი ხსნარების მისაღებად აუცილებელია გახსნილი ნივთიერებების დაქუცმაცება სტრუქტურულ ერთეულებამდე. მხოლოდ მაშინ იქნება სისტემები ჭეშმარიტი. წვრილ წვეთებამდე დაწურვისას მიიღება ქვიშის მარცვლები, რომლებიც გადანაწილდება საშუალოში, კოლოიდური ხსნარები, ემულსიები, სუსპენზიები.
გადაწყვეტილებების გამოყენება
სხვათა შორის, შიგნითკონსტრუქციას, ქვიშის, ცემენტის, წყლის ნარევს ხსნარსაც უწოდებენ, მაგრამ ქიმიური თვალსაზრისით ეს არის სუსპენზია. გადაწყვეტილებების პრაქტიკული მნიშვნელობა შეიძლება აიხსნას სხვადასხვა მიზეზის გამო.
ქიმიური რეაქციები თხევად ხსნარებში ხდება გამხსნელის უმეტესობაში. ეს მათ ხელმისაწვდომს ხდის რეაქციისთვის სისტემაზე დამატებითი მოქმედების გარეშე. მყარი ნაწილაკების შემცველ ნარევში შეუძლებელია რეაქციის სრულად განხორციელება. პროცესის დასაჩქარებლად, ნაწილაკებს დასჭირდებათ შეხება ზოგიერთ წერტილში. რეაქციის სიჩქარის გასაზრდელად კრისტალებს აფქვავთ ნაღმტყორცნებში, შემდეგ აჭერენ. მაგრამ პროცესის სისრულის მიღწევა დაუყოვნებლივ შეუძლებელია.
გამოსავალში პროცესი სხვაგვარად მიმდინარეობს. მოლეკულები თავისუფლად მოძრაობენ და მათი შეჯახებისას ხდება ქიმიური გარდაქმნები. ენერგია, რომელიც იწყებს გათავისუფლებას ასეთი ურთიერთქმედებისას, გროვდება გამხსნელის მიერ, სისტემა პრაქტიკულად არ თბება.
ხსნარების ფიზიკური თვისებები და კონცენტრაცია
ნივთიერების მასური წილი საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ მათი მომზადებისთვის მიღებული გამხსნელისა და გამხსნელის რაოდენობრივი თანაფარდობა. სხვათა შორის, ლითონის შენადნობებიც არის ხსნარი, მაგრამ მყარი, რომელიც ხასიათდება გარკვეული ფიზიკური პარამეტრებით.
ხსნარებს აქვთ უნარი შეცვალონ გახსნილი კომპონენტის სიძლიერე. ეს ხდის მათ მოთხოვნას სოფლის მეურნეობაში და მედიცინაში. მაგალითად, კალიუმის პერმანგანატის ხსნარი (კალიუმის პერმანგანატი) გამოიყენება საშუალო კონცენტრაციის აბრაზიებისა და ჭრილობების სამკურნალოდ. მაგრამ პრაქტიკულიასევე მნიშვნელოვანია მისი დაბალი კონცენტრაცია. ამრიგად, ნივთიერების მასური ფრაქცია 2-3% აძლევს ხსნარს ოდნავ ვარდისფერ შეფერილობას, რაც მოთხოვნადია კუჭის ამორეცხვაზე.
კალიუმის პერმანგანატის მუქი მეწამული კრისტალები არ გამოიყენება სამედიცინო მიზნებისთვის, რადგან მათ აქვთ ძლიერი ჟანგვის თვისებები. ზოგადად, ფერის ინტენსივობა პირდაპირ კავშირშია იმაზე, თუ რა არის მისი კონცენტრაცია. ნივთიერების მასობრივი წილი საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ მზა ხსნარის ტოქსიკურობა.
მასური წილადი
როგორ გამოითვლება ეს კონცენტრაცია? ნივთიერების მასის წილი ხასიათდება ნივთიერების მასის თანაფარდობით ხსნარის მასასთან, პროცენტულად აღებული. მათ ორგანოლეპტიკურ თვისებებზე გავლენას ახდენს არა მხოლოდ ის, რაც დაიშლება, არამედ რაოდენობრივი მაჩვენებელიც. მაგალითად, ჩვეულებრივი მარილის სუსტი ხსნარისთვის, თითქმის არ არის გემო და მაღალი კონცენტრაციის დროს, იგი ვლინდება სხვადასხვა ხარისხით.
როგორ განისაზღვრება კონცენტრაცია პრაქტიკაში? ნივთიერების მასური წილი ხსნარში განიხილება არაორგანული ქიმიის სასკოლო კურსში. მისი განსაზღვრის ამოცანები შედის ტესტის დავალებაში მე-9 კლასის კურსდამთავრებულებისთვის.
მოდი მოვიყვანოთ დავალების მაგალითი, რომელიც იყენებს კონცენტრაციას.
სუფრის მარილის მასური ფრაქცია 25%. ხსნარის მასა 250 გრამია. განსაზღვრეთ მასში არსებული წყლის მასა. გამოთვლების შესასრულებლად, ჯერ უნდა გაარკვიოთ ნივთიერების მასა. პროპორციიდან გამომდინარე ვხვდებით, რომ ხსნარში შემავალი ნივთიერებები 62,5 გრამია. წყლის მასის დასადგენად თავად ნივთიერების მასა გამოაკლეთ 250 გრამს, შედეგადვიღებთ 187,5 გ.
კონცენტრაციების ტიპები
რა არის კონცენტრაცია? ხსნარში მასობრივი ფრაქციები შეიძლება შეიცავდეს არაუმეტეს ასი პროცენტით. ქიმიაში ტერმინი „კონცენტრაცია“გულისხმობს ხსნარის გარკვეულ რაოდენობას. არსებობს რამდენიმე ვარიანტი: მოლარული, მასის კონცენტრაცია.
მაგალითად, თუ საჭიროა მოამზადოთ 80 გრამი წყლის და 20 გრამი სუფრის მარილის ხსნარი და განსაზღვროთ ნივთიერების მასური წილები ხსნარში, ჯერ უნდა განსაზღვროთ ხსნარის მასა. ასი გრამი იქნება. ნივთიერების პროცენტი არის 20 პროცენტი.
ჩვენ გავაანალიზეთ რას წარმოადგენს მასობრივი წილადი. მოლური კონცენტრაცია ეხება ნივთიერების ოდენობის თანაფარდობას მიღებული ხსნარის მოცულობასთან. მოცემული მოლური კონცენტრაციით ხსნარის მოსამზადებლად ჯერ ადგენენ ნივთიერების მასას. შემდეგ მას აწონებენ სათანადო რაოდენობით და ხსნიან ლიტრ გამხსნელში.
მოლარული კონცენტრაციის გაანგარიშება
ასე რომ, 2 ლიტრი ხსნარის მოსამზადებლად 0,15 მოლ/ლ კონცენტრაციით, ჯერ გამოთვალეთ ხსნარში შემავალი მარილის მასა. ამისათვის თქვენ უნდა გაყოთ 0,15 მოლი 2 ლიტრზე, მივიღებთ 0,075 მოლს. ახლა ჩვენ ვიანგარიშებთ მასას: 0,075 მოლი მრავლდება 58,5 გ/მოლზე. შედეგი - 4, 39
ანალიზური ქიმიის პრობლემები
ანალიზი განიხილება, როგორც გამოყენებითი ქიმიური პრობლემა. მისი დახმარებით ვლინდება ნარევის შემადგენლობა, ტარდება დიაგნოსტიკური ტესტები და ქანების ანალიზი. ამისათვის თქვენ უნდა განსაზღვროთ ხსნარის ხარისხობრივი და რაოდენობრივი შემადგენლობა.
იმ ამოცანებს შორის, რომლებიც ყველაზე ხშირად გვხვდება არაორგანულ ქიმიაში, გამოვყოფთ ერთი ნივთიერების კონცენტრაციის განსაზღვრას მოცემული მნიშვნელობიდან მეორე ნივთიერებაში. ექსპერიმენტების დახმარებით შესაძლებელია სასურველი ხსნარის თანდათანობითი დამატება ხსნარში, რომელშიც ცნობილია მოლური კონცენტრაცია. ამ პროცესს ტიტრაცია ეწოდება.
ხსნადობა და გამხსნელები
ყველაზე გავრცელებული გამხსნელი წყალია. ის შესანიშნავად ხსნის ფუძეებს, მჟავებს, მარილებს, ზოგიერთ ორგანულ ნაერთს. ეს არის წყალხსნარები, რომლებიც ბუნებაში ყველაზე გავრცელებული სისტემებია. წყალი მოქმედებს როგორც ბიოლოგიური გამხსნელი. იგი ითვლება მრავალი მედიის ნაკადის საფუძვლად: სისხლი, ციტოზოლები, უჯრედშორისი სითხეები. მრავალი სახეობის ცხოველი და მცენარე ცხოვრობს წყლის გარემოში.
ხსნადობა არის ნივთიერების თვისება, დაითხოვოს არჩეულ გამხსნელში. ეს არის რთული ფენომენი, რომელიც მოითხოვს გამხსნელის გარკვეული ნიუანსებისა და სტრუქტურული მახასიათებლების გათვალისწინებას.
ალკოჰოლი შეიძლება აღინიშნოს, როგორც კარგი ორგანული ნივთიერებები. მათ შემადგენლობაში შედის ჰიდროქსილის ჯგუფები, ამიტომ აქვთ მაღალი ხსნადობა.
დასკვნა
ნებისმიერი სითხე შეიძლება ჩაითვალოს გამხსნელად. ამიტომაც ხშირად ვსაუბრობთ სხვადასხვა თხევადი ნივთიერების ურთიერთ ხსნადობაზე. მაგალითად, ორგანულ ნივთიერებებს შორის შეიძლება აღინიშნოს ეთერების წყალში ხსნადობა.
არაორგანულ და ორგანულ ქიმიაში გამოყენებული სხვადასხვა ტიპის კონცენტრაცია ეხმარება განხორციელებასნივთიერებების ხარისხობრივი და რაოდენობრივი განსაზღვრები. ხსნარების თეორია მოთხოვნადია ანალიტიკურ ქიმიაში, ფარმაცევტულ და თანამედროვე მედიცინაში.
