Soluto: Caracteristici, diferențe cu Soluto și Solvent, Exemple
Solubilitatea, într-o soluție, substanța se dizolvă în solvent. În general, substanța dizolvată se găsește într-o proporție mai mică și poate fi solidă, lichidă sau gazoasă. Dimpotrivă, solventul este componenta soluției care este în cantitate mai mare.
De exemplu, în apa sărată, sarea este substanța dizolvată și apa este solventul. Cu toate acestea, nu toate substanțele dizolvate sunt solide sau solvenții sunt lichide.
În acest sens, există mai multe combinații posibile de solvenți și solvenți: gaz în lichid, gaz în solid, lichid în lichid, lichid în solid, solid în lichid sau solid în solid.
Pentru a recunoaște care este soluția într-o soluție, trebuie luate în considerare două aspecte. În primul rând, substanța dizolvată este substanța care este în proporție mai mică. În plus, este cea care își schimbă starea fizică (solidă, lichidă sau gazoasă) atunci când este integrată în soluție.
Soluții, solvenți și substanțe dizolvate
În chimie există amestecuri omogene, care sunt cele care au componentele lor împărțite în proporții egale prin conținutul lor. Unul dintre cele mai comune tipuri de amestecuri omogene sunt soluțiile care sunt amestecuri omogene stabile de două sau mai multe substanțe, în care o substanță dizolvată se dizolvă într-un solvent.
Soluțiile, solvenții și substanțele dizolvate sunt observate în situațiile de zi cu zi și într-un interval care variază de la industrie la laborator. Aceste substanțe formate din amestecuri sunt obiecte de studiu din cauza caracteristicilor pe care le prezintă și a forțelor și atracțiilor care apar între ele.
Definiția solute
După cum sa menționat mai sus, o substanță dizolvată este acea substanță care se dizolvă într-un altul, numit solvent.
De obicei, substanța dizolvată are o proporție mai mică și poate să apară în oricare dintre cele trei stări ale materiei. Când se dă o soluție între două substanțe care se află în aceeași fază, metoda de alegere a acesteia într-o proporție mai mică este utilizată pentru a defini care este substanța dizolvată și care este solventul.
Capacitatea de dizolvare a substanței dizolvate va fi guvernată de solubilitate. Temperatura solventului reprezintă, de asemenea, un factor determinant atunci când vine vorba de cunoașterea posibilității de a forma sau nu o soluție, deoarece cu cât este mai mare temperatura solventului, cu atât este mai mare cantitatea de substanță dizolvată care poate fi dizolvată în ea.
Există substanțe numite surfactanți care devin mai puțin solubili la temperaturi mai ridicate, dar sunt excepții și îndeplinesc roluri specifice.
Procesul în care un solvent interacționează cu o substanță dizolvată pentru a forma o soluție este definit ca solvație și implică formarea de legături și punți de hidrogen, în plus față de atracțiile prin forțele van der Waals.
caracteristici
Substanțele dizolvate cuprind o varietate enormă de substanțe chimice în diferite stări, au capacități diferite de dizolvare și au numeroase caracteristici care joacă un rol important în formarea amestecurilor omogene. Unele dintre principalele caracteristici ale substanțelor dizolvate sunt următoarele:
solubilitate
Solubilitatea este capacitatea unui compus de a se dizolva într-o altă substanță. Această capacitate are o relație strânsă cu miscibilitatea, care este abilitatea lichidului de a se amesteca cu unul specific; dacă nu se pot alătura, este nemiscibil.
Miscibilitatea are un domeniu mai mult decât un număr specific, deci se poate spune că o substanță este complet, parțial sau nu poate fi amestecată în altă substanță.
Proprietatea solubilă a unei substanțe dizolvate depinde, în schimb, de alți factori care pot mări sau micșora această capacitate prin efectul acestora asupra echilibrului forțelor intermoleculare care sunt create între dizolvat și solvent.
Chiar și caracteristicile mai puțin așteptate, cum ar fi dimensiunea unei picături de substanță dizolvată sau ordinea în structura unui cristal, pot afecta capacitatea lor de dizolvare.
temperatură
Temperatura sistemului în care se dizolvă o substanță dizolvată poate afecta solubilitatea sa: pentru cele mai multe substanțe solide și lichide, acestea cresc capacitatea de dizolvare în funcție de creșterea temperaturii.
Dimpotrivă, în gaze se observă un comportament complex care este prezentat ca o solubilitate mai scăzută în apă la temperaturi mai ridicate, dar mai mare în solvenți organici.
Saturarea unei soluții
Se numește saturația unei soluții la gradul în care o soluție a dizolvat substanța dizolvată, numită soluție saturată la cea care a dizolvat cât mai mult posibil. Din acest punct, solutul adăugat va precipita ca exces în partea inferioară a recipientului utilizat; înainte de aceasta, soluția se numește nesaturată.
Este posibil să treacă punctul de saturație și să continuați dizolvarea substanței dizolvate, dar aceasta necesită o creștere a temperaturii. O soluție care conține un exces de substanță dizolvată și care a fost încălzită se numește o soluție suprasaturată.
presiune
Schimbările de presiune nu afectează de obicei solubilitatea solidelor și a lichidelor, cu excepția unor cazuri excepționale (acumularea de sulfat de calciu în conductele de petrol), dar în gaze este un factor determinant în capacitatea lor de dizolvare.
De fapt, solubilitatea unui gaz într-un solvent este direct proporțională cu presiunea parțială a gazului respectiv pe solventul menționat.
polaritate
Polaritatea unei substanțe dizolvate este crucială atunci când se măsoară capacitatea de dizolvare a acesteia; o substanță dizolvată se va dizolva mai bine într-un solvent cu structură chimică similară cu cea pe care o are.
De exemplu, substanțele foarte polare sau hidrofile vor avea o solubilitate mai mare în solvenți foarte polari, în timp ce ei vor fi practic insolubili în substanțe nepolar.
În mod similar, forțele intermoleculare joacă un rol important în solvație și ușurința cu care un solvent poate dizolva o substanță dizolvată: cele mai mari forțe dipol-dipol, legăturile de hidrogen și alte legături, cu atât mai mare este capacitatea solventului de a se dizolva dizolvă și formează o soluție.
Diferențele dintre substanța dizolvată și solvent
- substanța dizolvată este substanța dizolvată; solventul este mijlocul de dizolvare a substanțelor dizolvate.
- Solubilitatea poate fi în fază solidă, lichidă sau gazoasă; Solventul este, de obicei, în fază lichidă, dar există, de asemenea, în stare solidă și gazoasă.
- Solubilitatea soluției depinde mai mult de proprietăți, cum ar fi suprafața; Capacitatea de solvat depinde de polaritate, temperatură și presiune, printre alți factori.
- Solubilitatea este de obicei componenta dorită care trebuie extrasă în procesele industriale; Solventul nu este de obicei componenta dorită și este aruncat în procesele industriale.
Exemple de substanțe dizolvate
- zahărul este un exemplu de substanță solubilă, utilizată în mod obișnuit pentru a îndulci apa;
- Hexanul poate fi găsit în ceară de parafină, servind ca o soluție lichidă care face ca acest solid să fie mai maleabil.
- Dioxidul de carbon este un gaz adăugat la băuturi pentru a le da efervescență.
Soluturi în stare gazoasă
Bioxidul de carbon în apă (băuturi răcoritoare)
Apa carbonică este apă care conține dioxid de carbon și este produsă prin trecerea dioxidului de carbon sub presiune prin apă.
Apele minerale carbonizate apar în mod natural pentru o lungă perioadă de timp. Aceste ape efervescente există datorită excesului de dioxid de carbon într-un acvifer care sa dizolvat sub presiune.
Unul dintre cele mai cunoscute exemple de substanțe solubile sunt băuturile răcoritoare comerciale, care sunt combinate cu un sirop.
Prezența dioxidului de carbon face ca aceste ape și băuturi răcoritoare să fie mai apetisante și mai atractive.
Oxigen și alte gaze în azot (aer)
Aerul din atmosferă este compus din molecule de gaze diferite. Se compune, în esență, din azot 78% și circa 21% oxigen (dizolvat). În plus, conține aproape 1% argon și alte molecule, dar în cantități foarte mici.
Propan în butan (gaz de gătit)
Această combinație, cunoscută și sub numele de gaz petrolier lichefiat (GPL), a început să fie folosită încă din 1860 ca sursă de combustibil pentru uz casnic.
De atunci și-a extins producția și consumul atât pentru uz domestic, cât și pentru uz industrial. Deoarece ambele gaze sunt extrem de inodore și periculoase, se adaugă o substanță numită mercaptan, care face orice pierdere perceptibilă.
Soluturi în stare solidă
Cupru zinc (alamă)
Aliajul comercial cunoscut sub numele de alamă este format din zinc (de la 5 la 40%) dizolvat în cupru. Zincul ajută la creșterea rezistenței la tracțiune. Alte elemente cum ar fi staniu, fier, aluminiu, nichel și siliciu pot fi adăugate la acest aliaj.
Iod în alcool (tinctură de iod)
Un alt exemplu de substanță solubil cunoscută este tinctura de iod. Această soluție conține iod în alcool etilic (de la 44 la 50%). Tinctura de iod este utilizată ca antiseptic.
Sare în apă (apă de mare)
Apa de mare acoperă mai mult de 70% din suprafața Pământului. Acesta este un amestec complex de apă 96, 5%, săruri 2, 5% și cantități mai mici de alte substanțe. Acestea includ materiale organice anorganice și dizolvate, particule și câteva gaze atmosferice.
Soluturi în stare lichidă
Alcoolul în apă (băuturi alcoolice)
Etanolul sau alcoolul etilic (substanța dizolvată) din fermentația zahărului sunt amestecate cu apă în proporții fixe pentru a produce băuturi alcoolice.
Acest compus este ușor digerat de organism, dar consumul său excesiv poate provoca daune grave sănătății.
Apa în aer (umiditatea în aer)
Apa în aer este cunoscută sub numele de ceață. Acest lucru este cauzat de mici picături de apă suspendate în aer, și se datorează, în principal, prin răcirea pământului în timpul nopții.
În acest fel, această răcire determină scăderea temperaturii aerului din jur. Apoi, fenomenul apare atunci când apa reținută în el condensează.
Acid acetic în apă (oțet)
Oțetul este un lichid cu o aromă ascuțită, folosit pentru a adăuga aroma sau pentru a conserva alimentele. Se prepară printr-o soluție de acid acetic amestecată cu apă.
Concentrația acidului acetic este variabilă. De exemplu, otetul distilat are o proporție care variază de la 5 la 8%.
Mercur în argint (amalgame sau umpluturi dentare)
Amalgamele utilizate pentru umpluturile dentare sunt formate din 2% mercur cu un aliaj care acționează ca solvent. Acest aliaj conține argint 70%. De asemenea, puteți adăuga staniu, cupru și zinc.
Solute care pot fi folosite acasă
Zahar în apă
Zaharul este un compus molecular și polar și, ca atare, are capacitatea de a se dizolva în apă, care este, de asemenea, un element polar.
Modul în care este structurat zahărul va determina variația procesului de dizolvare. De exemplu, dacă zahărul este în bucăți, va dura mai mult timp pentru a se dizolva decât dacă este în boabe.
Unii experți consideră că apa cu zahăr este o sursă foarte importantă de energie pentru organism. Au existat chiar studii care dezvăluie eficiența acestei soluții la persoanele care desfășoară activități fizice.
Zahăr în făină
Este obișnuit pentru prepararea unei prăjituri să se amestece mai întâi ingredientele solide, apoi se adaugă lichidele.
Zahărul este un solut care este atașat fainei, dând naștere la amestecul de bază pentru prăjitură. În plus față de aceste două ingrediente, altele se adaugă mai târziu, cum ar fi ouă, unt sau vanilie.
Acest tip de substanță dizolvată este solidă și, în acest caz, este amestecat cu un solvent care este de asemenea solid. Baza rezultată poate fi, de asemenea, utilizată pentru a face pâine dulce, prăjituri, prăjituri, biscuiți, puțină budincă și multe alte alimente dulci.
Suc de pudră în apă
Există o gamă largă de sucuri sub formă de pudră preparate prin dizolvarea acestui element în apă. În acest caz, solutul este pudra de suc și solventul este apa.
Cantitatea de solvent trebuie să fie mai mare decât cea a substanței dizolvate, astfel încât, de obicei, una sau două linguri de pulbere de suc se dizolvă într-un pahar de apă. Chiar și unele pulberi a căror concentrație este mai mare și o cantitate mai mică trebuie folosită.
Există detractori ai acestor sucuri, deoarece indică faptul că componentele pe care le includ (cum ar fi conservanții, stabilizatorii și îndulcitorii, printre altele) sunt nocive pentru sănătate.
Clor în apă
O modalitate de a purifica apa este folosirea clorului ca solut dizolvat in apa. Acest dezinfectant este caracterizat ca fiind unul dintre cele mai utilizate pentru a elimina microbii și este ideal pentru transformarea apei potabile în apă potabilă într-un mod rapid, economic și ușor.
Clorul ca solut al acestei soluții trebuie încorporat în apă la o concentrație de cel mult 0, 2 și 0, 5 miligrame pe litru.
Cantitatea de clor care trebuie utilizată trebuie să fie foarte scăzută, deoarece această substanță poate fi extrem de toxică atunci când este consumată sau expusă la mai multe cantități.
Această metodă de purificare a apei este cunoscută sub numele de clorurare și poate fi aplicată în mijlocul unei excursii la munte sau în tratarea apei din casă, pentru a elimina bacteriile și microbii care se găsesc în țevile prin care trece apa.
Pictura în apă
Apa este cel mai universal solvent care există și este de asemenea baza pe care se poate dizolva o substanță dizolvată ca vopseaua.
Vopseaua se dizolvă de obicei din diferite motive. Cea mai obișnuită este facilitarea curățării periilor și a altor unelte folosite pentru pictura.
Există multe tipuri de picturi; Cele care se dizolvă cel mai bine în apă sunt cele din latex. Pe lângă faptul că permite o curățare mai bună a sculelor, avantajul de a dilua vopseaua în apă înainte de începerea vopsirii este că va garanta o finisare mai bună pe suprafața vopsită.
Lapte praf în apă
Pulberea de lapte este o substanță dizolvată formată prin deshidratarea laptelui care a fost deja pasteurizat. Scopul acestui proces este de a se asigura că laptele poate fi mai bine depozitat pentru mai mult timp.
Această substanță dizolvată se dizolvă în apă și generează laptele lichid care este în mod obișnuit ingerat la micul dejun, împreună cu cafea sau în diferite preparate.
Ca și în cazul pudrei de suc, cantitatea de lapte care trebuie diluată trebuie să fie mai mică decât cantitatea de apă în care doriți să preparați soluția.
Detergent în apă
La spălarea hainei se utilizează detergenți lichizi sau pulbere. Acestea sunt dizolvate în apă pentru a forma o soluție care acționează ca un dezinfectant și curățitor de țesături textile.
Cantitatea de substanță dizolvată care trebuie utilizată în această soluție este variabilă, în funcție de tipul detergentului, de prezentarea acestuia și de componentele pe care le are.
Soluția constând din detergent și apă poate fi foarte poluantă atunci când intră în contact cu haldele de apă, deci este recomandabil să se utilizeze detergenți biodegradabili, care pot deveni degradați într-un timp foarte scurt și pot afecta mediul mult mai puțin.
gelatină
Gelatina este un element alcătuit din tendoane, ligamente și oase de animale. Acest compus poate fi în pulbere sau în foi.
În ambele cazuri, această substanță dizolvată trebuie dizolvată în apă fierbinte pentru a obține rezultatul final: un aliment dulce ideal pentru un desert și cu multe beneficii pentru sănătate.
Printre beneficiile acestui compus se numără faptul că favorizează reparația rapidă a țesuturilor și este un aliment antiinflamator. În plus, are o cantitate mare de proteine și joacă un rol important în fortificarea sistemului imunitar.
Consumul unei cantități zilnice de gelatină va ajuta la regenerarea articulațiilor și, astfel, la anticiparea apariției osteoporozei.
Ciocolata în lapte
Ciocolata este un element care se formeaza datorita amestecului de cacao si unt de cacao. Acest produs funcționează ca un solut atunci când este amestecat cu lapte pentru a pregăti ceea ce este cunoscut sub numele de ciocolată caldă.
Pentru acest preparat, cantitatea dorită de lapte este încălzită și ciocolata este adăugată, în bucăți, sub formă de pulbere sau lichid, amestecând constant.
Pentru ca această substanță dizolvată să se dizolve în cel mai bun mod posibil și să evite bulgări, este necesar să bateți amestecul fără pauză.
Pudră de cacao în apă
De asemenea, puteți pregăti ciocolată caldă folosind pudră de cacao. Această substanță dizolvată este formată numai de masa cacao-ului sub formă de pulbere. Spre deosebire de ciocolată, cacao nu include untul acestui fruct.
Cacao poate fi dizolvat perfect în apă pentru a genera o băutură aromatizată cu ciocolată. În aceste cazuri, este indispensabilă îndulcirea amestecului cu zahăr, miere sau îndulcitor; altfel rezultatul va fi extrem de amar.
