არის ბუნებაში ბევრი ქიმიურად სუფთა ნივთიერება? რა არის ზღვის წყალი, რძე, ფოლადის მავთული - ცალკეული ნივთიერებები, თუ რამდენიმე კომპონენტისგან შედგება? ჩვენს სტატიაში გავეცნობით ხსნარების თვისებებს - ყველაზე გავრცელებულ ფიზიკურ-ქიმიურ სისტემებს, რომლებსაც აქვთ ცვლადი შემადგენლობა. ისინი შეიძლება შეიცავდეს რამდენიმე კომპონენტს. ასე რომ, რძე არის ორგანული ხსნარი, რომელიც შეიცავს წყალს, ცხიმის წვეთებს, ცილის მოლეკულებს და მინერალურ მარილებს. რა არის გამოსავალი და როგორ შეიძლება მისი მიღება? ამ და სხვა კითხვებზე პასუხს გავცემთ ჩვენს სტატიაში.
ხსნარების გამოყენება და მათი როლი ბუნებაში
მეტაბოლიზმი ბიოგეოცენოზებში მიმდინარეობს წყალში გახსნილი ნაერთების ურთიერთქმედების სახით. მაგალითად, ნიადაგის ხსნარის შეწოვა მცენარის ფესვებით, სახამებლის დაგროვება მცენარეებში ფოტოსინთეზის შედეგად, ცხოველებისა და ადამიანების საჭმლის მომნელებელი პროცესები - ეს ყველაფერი არის რეაქციები, რომლებიც ხდება ქიმიურ ხსნარებში. შეუძლებელია წარმოიდგინო თანამედროვე ინდუსტრიები: კოსმოსური და საჰაერო მრეწველობა, სამხედრო მრეწველობა, ბირთვული ენერგიაშენადნობების გამოყენების გარეშე - მყარი ხსნარები უნიკალური ტექნიკური მახასიათებლებით. რამდენიმე გაზს ასევე შეუძლია შექმნას ნარევები, რომლებსაც შეიძლება ვუწოდოთ ხსნარები. მაგალითად, ჰაერი არის ფიზიკური და ქიმიური სისტემა, რომელიც შეიცავს კომპონენტებს, როგორიცაა აზოტი, ჟანგბადი, ნახშირორჟანგი და ა.შ.
რა არის გამოსავალი?
სულფატის მჟავისა და წყლის შერევით მივიღებთ მის წყალხსნარს. იფიქრეთ რისგან შედგება. ჩვენ ვიპოვით გამხსნელს - წყალს, გამხსნელს - გოგირდმჟავას და მათი ურთიერთქმედების პროდუქტებს. მათ შორისაა წყალბადის კათიონები, ჰიდროსულფატი - და სულფატის იონები. გამხსნელისა და კომპონენტებისგან შემდგარი ფიზიკურ-ქიმიური სისტემის შემადგენლობა დამოკიდებული იქნება არა მხოლოდ იმაზე, თუ რომელი ნივთიერებაა გამხსნელი.
ყველაზე გავრცელებული და მნიშვნელოვანი გამხსნელი წყალია. ასევე დიდი მნიშვნელობა აქვს გახსნილი კომპონენტების ბუნებას. ისინი უხეშად შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად. ეს არის პრაქტიკულად უხსნადი ნაერთები, ოდნავ ხსნადი და ძალიან ხსნადი. ბოლო ჯგუფი ყველაზე მნიშვნელოვანია. მასში შედის მარილების, მჟავების, ტუტეების, სპირტების, მონოსაქარიდების უმეტესობა. ცუდად ხსნადი ნაერთები ასევე საკმაოდ გავრცელებულია ბუნებაში. ეს არის თაბაშირი, აზოტი, მეთანი, ჟანგბადი. წყალში პრაქტიკულად უხსნადი იქნება ლითონები, კეთილშობილი აირები: არგონი, ჰელიუმი და ა.შ., ნავთი, ზეთები.
როგორ განვსაზღვროთ ნაერთის ხსნადობა
გაჯერებული ხსნარის კონცენტრაცია არის ყველაზე მნიშვნელოვანი მნიშვნელობა, რომელიც აჩვენებს ნივთიერების ხსნადობას. მისიგამოსახულია მნიშვნელობით, რომელიც უდრის ნაერთის მასას 100 გ ხსნარში. მაგალითად, სადეზინფექციო სამედიცინო პროდუქტი - სალიცილის სპირტი აფთიაქებში იყიდება 1%-იანი სპირტის ხსნარის სახით. ეს ნიშნავს, რომ 100 გრ ხსნარი შეიცავს 1 გრამ აქტიურ ნივთიერებას. რა არის ნატრიუმის ქლორიდის ყველაზე დიდი მასა, რომელიც შეიძლება გაიხსნას 100 გ გამხსნელში გარკვეულ ტემპერატურაზე? თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ პასუხი ამ კითხვაზე მყარი ნაერთებისთვის ხსნადობის მრუდების სპეციალური ცხრილის გამოყენებით. ასე რომ, 10 ⁰С ტემპერატურაზე 38 გრ სუფრის მარილი შეიძლება გაიხსნას 100 გრ წყალში, 80 ⁰С - 40 გრ ნივთიერება. როგორ გავაკეთოთ ხსნარი განზავებული? თქვენ უნდა დაამატოთ მას გარკვეული რაოდენობის წყალი. ფიზიკურ-ქიმიური სისტემის კონცენტრაციის გაზრდა შესაძლებელია ხსნარის აორთქლებით, ან მასში გახსნილი ნაერთის გარკვეული ნაწილის დამატებით.
ხსნარების ტიპები
გარკვეულ ტემპერატურაზე სისტემა შეიძლება იყოს წონასწორობაში გახსნილ ნაერთთან მისი ნალექის სახით. ამ შემთხვევაში, საუბარია გაჯერებულ ხსნარზე. როგორ გავაკეთოთ ხსნარი გაჯერებული? ამისათვის იხილეთ მყარი ნივთიერებების ხსნადობის ცხრილი. მაგალითად, სუფრის მარილი 31 გ მასით შეჰყავთ წყალში 20 ºС ტემპერატურაზე და ნორმალური წნევით, შემდეგ კარგად ურევენ. დამატებითი გაცხელებით და მარილის დამატებითი ნაწილის შეყვანით, მისი ჭარბი უზრუნველყოფს ზეგაჯერებული ხსნარის წარმოქმნას. სისტემის გაგრილება გამოიწვევს ნატრიუმის ქლორიდის კრისტალების დალექვის პროცესს. განზავებულ ხსნარებს უწოდებენ ისეთ ხსნარებს, რომლებშიც ნაერთების კონცენტრაცია გამხსნელის მოცულობასთან შედარებით იქნებასაკმარისად პატარა. მაგალითად, ფიზიოლოგიური ხსნარი, რომელიც არის სისხლის პლაზმის ნაწილი და გამოიყენება მედიცინაში ქირურგიული ჩარევის შემდეგ, არის 0,9% ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარი.
ნივთიერების დაშლის მექანიზმი
მას შემდეგ რაც განვიხილეთ კითხვა რა არის გამოსავალი, მოდით განვსაზღვროთ რა პროცესები უდევს საფუძვლად მის ფორმირებას. ნივთიერებების დაშლის ფენომენის ცენტრში ჩვენ ვხედავთ როგორც ფიზიკური, ასევე ქიმიური გარდაქმნების ურთიერთქმედებას. მათში მთავარ როლს ასრულებს ქიმიური ბმების განადგურების ფენომენი: კოვალენტური პოლარული ან იონური, გახსნილი ნაერთის მოლეკულებში. ბმის გაწყვეტის ფიზიკური ასპექტი გამოიხატება ენერგიის შთანთქმაში. ასევე არსებობს გამხსნელის ნაწილაკების ურთიერთქმედება გამხსნელი ნივთიერების მოლეკულებთან, რომელსაც ეწოდება სოლვაცია, წყალხსნარების შემთხვევაში - ჰიდრატაცია. მას თან ახლავს არა მხოლოდ ახალი ობლიგაციების გაჩენა, არამედ ენერგიის გამოყოფა.
ჩვენს სტატიაში განვიხილეთ კითხვა, თუ რა არის გამოსავალი, ასევე გავარკვიეთ ხსნარების ფორმირების მექანიზმი და მათი მნიშვნელობა.
