Las sustancias puras casi nunca se encuentran en la naturaleza. Básicamente, se presentan en forma de mezclas que son capaces de formar sistemas homogéneos o heterogéneos.
Características de las verdaderas soluciones
Las soluciones verdaderas son un tipo de sistemas dispersos que tienen una mayor fuerza entre el medio de dispersión y la fase dispersa.
Se pueden obtener cristales de diferentes tamaños a partir de cualquier sustancia química. En cualquier caso, tendrán la misma estructura interna: red cristalina iónica o molecular.
Disolver
En el proceso de disolución de granos de cloruro de sodio y azúcar en agua, se forma una solución iónica y molecular. Dependiendo del grado de fragmentación, la sustancia puede tener la forma:
- partículas macroscópicas visibles mayores de 0,2 mm;
- partículas microscópicas de menos de 0,2 mm solo se pueden capturar con un microscopio.
Las soluciones verdaderas y coloidales difieren en el tamaño de las partículas del soluto. Los cristales invisibles al microscopio se denominan partículas coloidales y el estado resultante se denomina solución coloidal.
Fase de solución
En muchos casos, las soluciones verdaderas son sistemas triturados (dispersos) de tipo homogéneo. Contienen una fase continua continua: un medio de dispersión y partículas trituradas de cierta forma y tamaño (fase dispersa). ¿En qué se diferencian las soluciones coloidales de los sistemas verdaderos?
La principal diferencia es el tamaño de las partículas. Los sistemas de dispersión coloidal se consideran heterogéneos, ya que es imposible detectar el límite de fase en un microscopio óptico.
Soluciones verdaderas: esta es la opción cuando en el medio ambiente se presenta una sustancia en forma de iones o moléculas. Se refieren a soluciones homogéneas monofásicas.
La disolución mutua del medio de dispersión y la sustancia dispersada se considera un requisito previo para la formación de sistemas dispersos. Por ejemplo, el cloruro de sodio y la sacarosa son insolubles en benceno y queroseno, por lo que no se formarán soluciones coloidales en dicho solvente.
Clasificación de sistemas dispersos
¿Cómo se dividen los sistemas dispersos? Soluciones verdaderas, los sistemas coloidales difieren de varias maneras.
Existe una división de los sistemas dispersos según el estado de agregación del medio y la fase dispersa, la formación o ausencia de interacción entre ellos.
Características
Hay ciertas características cuantitativas de la dispersión de una sustancia. En primer lugar, se distingue el grado de dispersión. Este valor es el recíproco del tamaño de partícula. Ella escaracteriza el número de partículas que se pueden colocar en una fila a una distancia de un centímetro.
En el caso de que todas las partículas tengan el mismo tamaño, se forma un sistema monodisperso. Con partículas desiguales de la fase dispersa, se forma un sistema polidisperso.
Con un aumento en la dispersión de una sustancia, los procesos que ocurren en la superficie interfacial aumentan en ella. Por ejemplo, aumenta la superficie específica de la fase dispersa, aumenta el efecto fisicoquímico del medio en la interfaz entre dos fases.
Variantes de sistemas dispersos
Según la fase en la que se encuentre el soluto se distinguen distintas variantes de sistemas dispersos.
Los aerosoles son sistemas dispersos en los que el medio disperso se presenta en forma gaseosa. Las nieblas son aerosoles que tienen una fase líquida dispersa. La fase sólida dispersa genera humo y polvo.
La espuma es una dispersión en un líquido de una sustancia gaseosa. Los líquidos en las espumas degeneran en películas que separan las burbujas de gas.
Las emulsiones son sistemas dispersos, donde un líquido se distribuye sobre el volumen de otro sin disolverse en él.
Las suspensiones o suspensiones son sistemas de baja dispersión en los que las partículas sólidas se encuentran en un líquido. Las soluciones coloidales o soles en un sistema de dispersión acuosa se denominan hidrosoles.
Dependiendo de la presencia (ausencia) entre las partículas de la fase dispersa, se distinguen sistemas dispersos libres o dispersos coherentemente. al primer grupoincluyen liosoles, aerosoles, emulsiones, suspensiones. En tales sistemas, no hay contactos entre las partículas y la fase dispersa. Se mueven libremente en solución bajo la influencia de la gravedad.
Los sistemas cohesivos-dispersos surgen en el caso del contacto de partículas con una fase dispersa, como resultado de lo cual se forman estructuras en forma de rejilla o armazón. Estos sistemas coloidales se denominan geles.
El proceso de gelificación (gelatinización) es la transformación de un sol en un gel, basado en una disminución en la estabilidad del sol original. Ejemplos de sistemas dispersos aglomerados son suspensiones, emulsiones, polvos, espumas. También incluyen el suelo formado en el proceso de interacción de sustancias orgánicas (humus) y minerales del suelo.
Los sistemas dispersos por capilaridad se distinguen por una masa continua de materia que penetra en los capilares y poros. Se consideran tejidos, diferentes membranas, madera, cartón, papel.
Las verdaderas soluciones son sistemas homogéneos que constan de dos componentes. Pueden existir en disolventes de diferente estado de agregación. Un disolvente es una sustancia que se toma en exceso. Un componente que se toma en cantidad insuficiente se considera un soluto.
Características de las soluciones
Las aleaciones duras también son soluciones en las que varios metales actúan como medio disperso y componente. Desde un punto de vista práctico, son de particular interés aquellas mezclas líquidas en las que el líquido actúa como disolvente.
De numerosas inorgánicasdisolventes de particular interés es el agua. Casi siempre, se forma una verdadera solución cuando las partículas de un soluto se mezclan con agua.
Entre los compuestos orgánicos, las siguientes sustancias son excelentes disolventes: etanol, metanol, benceno, tetracloruro de carbono, acetona. Debido al movimiento caótico de las moléculas o iones del componente disuelto, pasan parcialmente a la solución, formando un nuevo sistema homogéneo.
Las sustancias difieren en su capacidad para formar soluciones. Algunos se pueden mezclar entre sí en cantidades ilimitadas. Un ejemplo es la disolución de cristales de sal en agua.
La esencia del proceso de disolución desde el punto de vista de la teoría cinética molecular es que después de la introducción de cristales de cloruro de sodio en el solvente, se disocia en cationes de sodio y aniones de cloro. Las partículas cargadas oscilan, las colisiones con las partículas del solvente conducen a la transición de iones al solvente (unión). Gradualmente, otras partículas se conectan al proceso, la capa superficial se destruye, el cristal de sal se disuelve en agua. La difusión permite la distribución de partículas de una sustancia en todo el volumen del disolvente.
Tipos de soluciones verdaderas
La verdadera solución es un sistema que se divide en varios tipos. Existe una clasificación de tales sistemas en acuosos y no acuosos según el tipo de disolvente. También se clasifican según la variante de soluto en álcalis, ácidos, sales.
Comerdiferentes tipos de soluciones verdaderas en relación con la corriente eléctrica: no electrolitos, electrolitos. Dependiendo de la concentración del soluto, se pueden diluir o concentrar.
Las verdaderas soluciones de sustancias de bajo peso molecular desde el punto de vista termodinámico se dividen en reales e ideales.
Dichas soluciones pueden ser sistemas de dispersión iónica, así como sistemas de dispersión molecular.
Saturación de soluciones
Según la cantidad de partículas que se disuelven, existen soluciones sobresaturadas, insaturadas y saturadas. Una solución es un sistema homogéneo líquido o sólido, que consta de varios componentes. En cualquiera de estos sistemas, necesariamente está presente un solvente, así como un soluto. Cuando se disuelven algunas sustancias, se libera calor.
Tal proceso confirma la teoría de las soluciones, según la cual la disolución se considera un proceso físico y químico. Hay una división del proceso de solubilidad en tres grupos. Las primeras son aquellas sustancias que son capaces de disolverse en una cantidad de 10 g en 100 g de un disolvente, se denominan altamente solubles.
Las sustancias se consideran escasamente solubles si se disuelven menos de 10 g en 100 g del componente, el resto se denominan insolubles.
Conclusión
Los sistemas que consisten en partículas de diferentes estados de agregación, tamaños de partículas, son necesarios para la vida humana normal. Cierto, las soluciones coloidales, discutidas anteriormente, se usan parafabricación de medicamentos, producción de alimentos. Al conocer la concentración de un soluto, puede preparar de forma independiente la solución necesaria, por ejemplo, alcohol etílico o ácido acético, para diversos fines en la vida cotidiana. Dependiendo del estado de agregación del soluto y el solvente, los sistemas resultantes tienen ciertas características físicas y químicas.
