С растворами мы имеем дело ежедневно. Но как понять, раствор ли перед нами? Например, если мешать поваренную соль и воду, то получится раствор? А если смешать растительное масло и воду? Или добавить к воде спирт? Давайте разберёмся с этим.
Итак,
раствор – однородная система, в которой нет границы раздела вещества. Чтобы получился раствор, нужно не менее двух веществ: растворитель и растворённое вещество.
При образовании раствора агрегатное состояние растворителя не меняется. Например, если мы смешиваем поваренную соль и воду, то агрегатное состояние воды, растворителя, не меняется: она остаётся жидкой. А как понять, какое из веществ будет растворителем, если мы смешиваем два вещества в одном агрегатном состоянии, например, воду и спирт? В таком случае принято считать, что растворитель – вещество, которое в растворе преобладает, то есть его попросту больше.
А как вы ответите на вопрос, образуется ли раствор, если смешать воду и растительное масло? Попробуйте провести этот опыт дома, и вы убедитесь, что при смешивании этих жидкостей образуется граница раздела, так что получить раствор растительного масла в воде не получится.
Как правило, говоря о растворах, мы представляем жидкости. Но существуют и твёрдые растворы, которые образуются при сплавлении металлов. Когда образуется сплав, границы между разными веществами-металлами не существует, так что формально сплавы являются растворами. Отметим, что и газы при смешивании образуют однородные смеси, в которых нет никакой границы между веществами, но называть смеси газов растворами не принято.
Растворимость
Способность вещества образовывать с другими веществами растворы называют растворимостью.
Растворимость у веществ разная и зависит от ряда факторов. Например, каждый знает, что мел крайне плохо растворяется в воде, потому что у карбоната кальция растворимость в воде низкая. А вот сахар в воде растворяется отлично, потому что его растворимость в воде высока.
От чего зависит растворимость
Представьте, что у вас есть два стакана с одинаковым количеством воды. Но в одном стакане вода холодная, в другом – горячая. Где растворится больше сахара? Конечно же, в горячей воде. Отсюда можно сделать вывод, что
с повышением температуры растворимость увеличивается.
Это утверждение справедливо почти для всех твёрдых и жидких веществ, которые растворяют в жидкостях. Зато
растворимость газов в жидкостях при повышении температуры падает.
Эту закономерность запомнить легко. Вспомните, сколько газа образуется, если открыть бутылку с газировкой на холоде, и сколько газа образуется, если открыть бутылку в жаркий полдень. Конечно же, во втором случае газообразование будет сильнее, поскольку в тепле газ растворяется в жидкости хуже и выделяется.
Насыщенные и ненасыщенные растворы
Давайте мысленно и даже реально проведём такой эксперимент. Возьмём стакан холодной воды и попытаемся растворить там поваренную соль, постепенно её добавляя. Сначала соль будет растворяться, затем мы увидим, что при добавлении соли растворения уже не происходит. Это значит, что мы получили насыщенный раствор.
Насыщенный раствор – раствор, в котором больше нельзя растворить растворяемое вещество.
Теперь давайте нагреем наш стакан. Мы увидим, что теперь соль растворилась и даже если мы введём ещё некоторое количество соли, оно тоже растворится. Это значит, что у нас ненасыщенный раствор.
Ненасыщенный раствор – раствор, в котором растворённое вещество ещё может растворяться.
Конечно, если мы в горячую воду добавим очень много соли, то и там она перестанет растворяться, потому что у нас снова будет насыщенный раствор.
Обратите внимание, что измеряется растворимость массой вещества, которая может раствориться в 100 граммах растворителя с образованием насыщенного раствора при данной температуре. Например, растворимость сульфата магния в воде при 0 градусов – 22 г в 100 г воды, а при 100 градусах – 50,4 г в 100 г воды.
Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.