Ju bëni një dush shumë të nxehtë për një kohë të gjatë, pasqyra e banjës mbulohet me avull. Harron një tenxhere me ujë në dritare dhe më pas zbulon se uji ka vluar dhe tigani është djegur. Ju mund të mendoni se uji pëlqen të ndryshojë nga gaz në lëng, pastaj nga lëng në gaz. Por kur ndodh kjo?
Në një hapësirë të ajrosur, uji avullohet gradualisht në çdo temperaturë. Por ajo vlon vetëm në kushte të caktuara. Pika e vlimit varet nga presioni mbi lëngun. Në presion normal atmosferik, pika e vlimit do të jetë 100 gradë. Me lartësinë, presioni do të ulet si dhe pika e vlimit. Në majë të Mont Blanc do të jetë 85 gradë dhe nuk do të mund të bëni çaj të shijshëm atje! Por në një tenxhere me presion, kur tingëllon bilbil, temperatura e ujit është tashmë 130 gradë, dhe presioni është 4 herë më i lartë se presioni atmosferik. Në këtë temperaturë ushqimi gatuhet më shpejt dhe shijet nuk i ikin djalit sepse valvula është e mbyllur.
Ndryshimet në gjendjen e grumbullimit të një lënde me ndryshimet e temperaturës.
Çdo lëng mund të kthehet në gjendje të gaztë nëse nxehet mjaftueshëm dhe çdo gaz mund të kthehet në gjendje të lëngët nëse ftohet. Prandaj, butani, i cili përdoret në soba me gaz dhe në vend, ruhet në cilindra të mbyllur. Është i lëngshëm dhe nën presion, si një tenxhere me presion. Dhe në ajër të hapur, në një temperaturë pak nën 0 gradë, metani vlon dhe avullon shumë shpejt. Metani i lëngshëm ruhet në rezervuarë gjigantë të quajtur tanke. Në presion normal atmosferik, metani vlon në një temperaturë prej 160 gradë nën zero. Për të parandaluar daljen e gazit gjatë transportit, tanket preken me kujdes si termos.
Ndryshimet në gjendjet agregative të një substance me ndryshime në presion.
Ekziston një varësi midis gjendjeve të lëngshme dhe të gazta të një substance nga temperatura dhe presioni. Meqenëse një substancë është më e ngopur në gjendje të lëngshme sesa në gjendje të gaztë, mund të mendoni se nëse rritni presionin, gazi do të kthehet menjëherë në një lëng. Por kjo nuk është e vërtetë. Megjithatë, nëse filloni të kompresoni ajrin me një pompë biçiklete, do të zbuloni se ai nxehet. Akumulon energjinë që transferoni në të duke shtypur pistonin. Gazi mund të kompresohet në lëng vetëm nëse ftohet në të njëjtën kohë. Përkundrazi, lëngjet duhet të marrin nxehtësi në mënyrë që të kthehen në gaz. Kjo është arsyeja pse avullimi i alkoolit ose eterit largon nxehtësinë nga trupi ynë, duke krijuar një ndjenjë të ftohtë në lëkurë. Avullimi i ujit të detit nën ndikimin e erës ftoh sipërfaqen e ujit, dhe djersitja ftoh trupin.
Përzierjet mund të ndryshojnë nga njëra-tjetra jo vetëm në përbërjen, por edhe nga pamjen. Sipas asaj se si duket kjo përzierje dhe çfarë karakteristikash ka, ajo mund të klasifikohet si njëra tjetër homogjen (homogjen), ose te heterogjene (heterogjene) përzierjet.
Homogjene (homogjene) Këto janë përzierje në të cilat grimcat e substancave të tjera nuk mund të zbulohen as me mikroskop.
Përbërja dhe vetitë fizike në të gjitha pjesët e një përzierjeje të tillë janë të njëjta, pasi nuk ka ndërfaqe midis përbërësve të saj individualë.
TE përzierje homogjene lidhen:
- përzierje gazesh;
- Zgjidhjet;
- lidhjeve
Përzierjet e gazit
Një shembull i një përzierjeje të tillë homogjene është ajri.
Ajri i pastër përmban të ndryshme substanca të gazta:
- azoti (fraksioni i tij vëllimor në ajër të pastër është \(78\)%));
- oksigjen (\(21\)%));
- gaze fisnike - argoni dhe të tjerë (\(0.96\)%));
- dioksid karboni (\(0.04\)%).
Përzierja e gaztë është gazit natyror Dhe gazi i lidhur i naftës. Përbërësit kryesorë të këtyre përzierjeve janë hidrokarburet e gazta: metani, etani, propani dhe butani.
Gjithashtu një përzierje e gaztë është një burim i rinovueshëm si p.sh biogazit, i formuar kur bakteret përpunojnë mbetjet organike në landfille, në rezervuarët e trajtimit të ujërave të zeza dhe në instalime speciale. Komponenti kryesor i biogazit është metani, e cila përmban një përzierje të dioksidit të karbonit, sulfurit të hidrogjenit dhe një sërë substancash të tjera të gazta.
Përzierjet e gazit: ajri dhe biogazi. Ajri mund t'u shitet turistëve kureshtarë dhe biogazi i marrë nga masa e gjelbër në kontejnerë të veçantë mund të përdoret si lëndë djegëse.
Zgjidhjet
Ky është zakonisht emri që u jepet përzierjeve të lëngshme të substancave, megjithëse ky term në shkencë ka një kuptim më të gjerë: një zgjidhje zakonisht quhet ndonjë(duke përfshirë të gaztë dhe të ngurtë) përzierje homogjene substancave. Pra, në lidhje me zgjidhjet e lëngshme.
Një zgjidhje e rëndësishme që gjendet në natyrë është vaj. Produkte të lëngshme të marra gjatë përpunimit të tij: benzinë, vajguri, naftë, mazut, vajra lubrifikues- janë gjithashtu një përzierje e ndryshme hidrokarburet.
Kushtojini vëmendje!
Për të përgatitur një zgjidhje, duhet të përzieni një substancë të gaztë, të lëngët ose të ngurtë me një tretës (ujë, alkool, aceton, etj.).
Për shembull, amoniaku përftohet nga tretja e gazit të amoniakut në hyrje. Nga ana tjetër, për gatim tinkturat e jodit Jodi kristalor tretet në alkool etilik (etanol).
Përzierje (tretësira) homogjene të lëngshme: vaj dhe amoniak
Lidhja (tretësira e ngurtë) mund të merret në bazë të çdo metal, dhe përbërja e tij mund të përfshijë shumë substanca të ndryshme.
Më të rëndësishmet për momentin janë lidhjet e hekurit- gize dhe çelik.
Gizat janë lidhje hekuri që përmbajnë më shumë se \(2\)% karbon, dhe çeliqet janë lidhje hekuri që përmbajnë më pak karbon.
Ajo që zakonisht quhet "hekur" është në të vërtetë çelik me karbon të ulët. Përveç karbonit lidhjet e hekurit mund të përmbajnë silic, fosfor, squfur.
sistemet njëfazore që përbëhen nga dy ose më shumë komponentë. Sipas gjendjes së tyre të grumbullimit, tretësirat mund të jenë të ngurta, të lëngëta ose të gazta. Pra, ajri është një zgjidhje e gaztë, një përzierje homogjene e gazrave; vodka- tretësirë e lëngshme, një përzierje e disa substancave që formojnë një fazë të lëngshme; uji i detit- tretësirë e lëngshme, një përzierje e substancave të ngurta (kripë) dhe të lëngshme (ujë) që formojnë një fazë të lëngshme; tunxh- tretësirë e ngurtë, një përzierje e dy lëndëve të ngurta (bakri dhe zinku) që formojnë një fazë të ngurtë. Një përzierje e benzinës dhe ujit nuk është zgjidhje sepse këto lëngje nuk treten në njëri-tjetrin, duke mbetur si dy faza të lëngshme me një ndërfaqe. Përbërësit e tretësirave ruajnë vetitë e tyre unike dhe nuk hyjnë në reaksione kimike me njëri-tjetrin për të formuar komponime të reja. Kështu, kur dy vëllime hidrogjeni përzihen me një vëllim oksigjeni, fitohet një tretësirë e gaztë. Nëse kjo përzierje gazi ndizet, formohet një substancë e re- ujë, që në vetvete nuk është zgjidhje. Komponenti i pranishëm në tretësirë në sasi më të mëdha zakonisht quhet tretës, përbërësit e mbetur- substancat e tretura.Megjithatë, ndonjëherë është e vështirë të vihet kufiri midis përzierjes fizike të substancave dhe ndërveprimit të tyre kimik. Për shembull, kur përzihet gazi klorur hidrogjeni HCl me ujë
H2O Formohen jonet H 3 O+ dhe Cl - . Ata tërheqin molekulat fqinje të ujit në vetvete, duke formuar hidrate. Kështu, përbërësit fillestarë janë HCl dhe H 2 O - pësojnë ndryshime të rëndësishme pas përzierjes. Sidoqoftë, jonizimi dhe hidratimi (në rastin e përgjithshëm, tretja) konsiderohen si procese fizike që ndodhin gjatë formimit të tretësirave.Një nga llojet më të rëndësishme të përzierjeve që përfaqësojnë një fazë homogjene janë tretësirat koloidale: xhel, sols, emulsione dhe aerosole. Madhësia e grimcave në tretësirat koloidale është 1-1000 nm, në tretësirat e vërteta
~ 0,1 nm (sipas rendit të madhësisë molekulare).Konceptet Bazë. Dy substanca që treten në njëra-tjetrën në çfarëdo përmasash për të formuar tretësira të vërteta quhen plotësisht të tretshme reciprokisht. Substanca të tilla janë të gjitha gazrat, shumë lëngje (për shembull, alkooli etilik- ujë, glicerinë - ujë, benzinë - benzinë), disa lëndë të ngurta (për shembull, argjend - ari). Për të marrë zgjidhje të ngurta, fillimisht duhet të shkrini substancat fillestare, pastaj t'i përzieni dhe t'i lini të ngurtësohen. Kur ato janë plotësisht të tretshme reciprokisht, formohet një fazë e ngurtë; nëse tretshmëria është e pjesshme, atëherë kristalet e vogla të njërit prej përbërësve origjinalë mbahen në lëndën e ngurtë që rezulton.Nëse dy përbërës formojnë një fazë kur përzihen vetëm në përmasa të caktuara, dhe në raste të tjera shfaqen dy faza, atëherë ato quhen pjesërisht të tretshme reciprokisht. Këto janë, për shembull, uji dhe benzeni: zgjidhjet e vërteta merren prej tyre vetëm duke shtuar një sasi të vogël uji në një vëllim të madh të benzenit ose një sasi të vogël të benzenit në një vëllim të madh uji. Nëse përzieni sasi të barabarta uji dhe benzeni, formohet një sistem i lëngshëm dyfazor. Shtresa e saj e poshtme është ujë me një sasi të vogël të benzenit, dhe e sipërme
- benzen me një sasi të vogël uji. Ekzistojnë gjithashtu substanca të njohura që nuk treten fare në njëra-tjetrën, për shembull, uji dhe merkuri. Nëse dy substanca janë vetëm pjesërisht të tretshme reciprokisht, atëherë në një temperaturë dhe presion të caktuar ekziston një kufi për sasinë e njërës substancë që mund të formojë një zgjidhje të vërtetë me tjetrën në kushte ekuilibri. Një tretësirë me një përqendrim maksimal të lëndës së tretur quhet e ngopur. Ju gjithashtu mund të përgatisni një të ashtuquajtur zgjidhje të mbingopur, në të cilën përqendrimi i substancës së tretur është edhe më i madh se në një të ngopur. Sidoqoftë, tretësirat e mbingopura janë të paqëndrueshme dhe me ndryshimin më të vogël të kushteve, për shembull, me trazim, hyrjen e grimcave të pluhurit ose shtimin e kristaleve të një lënde të tretur, substanca e tepërt e tretur precipiton.Çdo lëng fillon të vlojë në temperaturën në të cilën presioni i avullit të tij të ngopur arrin presionin e jashtëm. Për shembull, uji nën një presion prej 101.3 kPa vlon në 100
° C sepse në këtë temperaturë presioni i avullit të ujit është saktësisht 101.3 kPa. Nëse shpërndani një substancë jo të paqëndrueshme në ujë, presioni i avullit të tij do të ulet. Për të sjellë presionin e avullit të tretësirës që rezulton në 101.3 kPa, duhet të ngrohni tretësirën mbi 100° C. Nga kjo rrjedh se pika e vlimit të një tretësire është gjithmonë më e lartë se pika e vlimit të një tretësi të pastër. Rënia e pikës së ngrirjes së tretësirave shpjegohet në mënyrë të ngjashme.Ligji i Raoult. Në vitin 1887, fizikani francez F. Raoult, duke studiuar zgjidhje të lëngjeve dhe lëndëve të ngurta jo të paqëndrueshme të ndryshme, vendosi një ligj që lidh uljen e presionit të avullit mbi tretësirat e holluara të jo-elektroliteve me përqendrimin: uljen relative të presionit të avullit të ngopur të tretësi mbi tretësirë është i barabartë me fraksionin mol të substancës së tretur. Ligji i Raoult thotë se rritja e pikës së vlimit ose ulja e pikës së ngrirjes së një tretësire të holluar në krahasim me një tretës të pastër është në proporcion me përqendrimin molar (ose fraksionin mol) të substancës së tretur dhe mund të përdoret për të përcaktuar peshën e saj molekulare.Një zgjidhje, sjellja e së cilës i bindet ligjit të Raoult quhet ideale. Zgjidhjet e gazeve dhe lëngjeve jopolare (molekulat e të cilave nuk ndryshojnë orientimin në një fushë elektrike) janë më afër idealit. Në këtë rast, nxehtësia e tretësirës është zero, dhe vetitë e tretësirave mund të parashikohen drejtpërdrejt duke ditur vetitë e përbërësve origjinalë dhe përmasat në të cilat ato janë të përziera. Për zgjidhjet reale një parashikim i tillë nuk mund të bëhet. Kur formohen tretësira reale, nxehtësia zakonisht lirohet ose absorbohet. Proceset me çlirimin e nxehtësisë quhen ekzotermike, dhe proceset me përthithje quhen endotermike.
Ato karakteristika të një tretësire që varen kryesisht nga përqendrimi i saj (numri i molekulave të lëndës së tretur për njësi vëllimi ose masë të tretësit), dhe jo nga natyra e tretësirës quhen
koligative . Për shembull, pika e vlimit të ujit të pastër në presion normal atmosferik është 100° C, dhe pika e vlimit të një tretësire që përmban 1 mol substancë të tretur (jo disociuese) në 1000 g ujë është tashmë 100.52° C pavarësisht nga natyra e kësaj substance. Nëse substanca shpërndahet, duke formuar jone, atëherë pika e vlimit rritet në përpjesëtim me rritjen e numrit të përgjithshëm të grimcave të substancës së tretur, e cila, për shkak të shpërbërjes, tejkalon numrin e molekulave të substancës të shtuar në tretësirë. Sasi të tjera të rëndësishme koligative janë pika e ngrirjes së një solucioni, presioni osmotik dhe presioni i pjesshëm i avullit të tretësit.Përqendrimi i tretësirës është një sasi që pasqyron proporcionet ndërmjet substancës së tretur dhe tretësit. Konceptet cilësore si "i holluar" dhe "i përqendruar" tregojnë vetëm se një tretësirë përmban pak ose shumë lëndë të tretur. Për të përcaktuar sasinë e përqendrimit të tretësirave, shpesh përdoren përqindjet (masa ose vëllimi), dhe në literaturën shkencore - numri i moleve ose ekuivalentëve kimikë. (cm . MASA EKUIVALENTE)lëndë e tretur për njësi masë ose vëllim të tretësit ose tretësirës. Për të shmangur konfuzionin, njësitë e përqendrimit duhet të specifikohen gjithmonë me saktësi. Merrni parasysh shembullin e mëposhtëm. Një tretësirë e përbërë nga 90 g ujë (vëllimi i tij është 90 ml, pasi dendësia e ujit është 1 g/ml) dhe 10 g alkool etilik (vëllimi i tij është 12,6 ml, pasi densiteti i alkoolit është 0,794 g/ml) ka një masë prej 100 g, por vëllimi i kësaj tretësire është 101,6 ml (dhe do të ishte e barabartë me 102,6 ml nëse, kur përzihet uji dhe alkooli, vëllimet e tyre thjesht shtohen). Përqendrimi i përqindjes së një zgjidhjeje mund të llogaritet në mënyra të ndryshme: ose
Njësia më e zakonshme është molariteti, por ka disa paqartësi që duhen marrë parasysh gjatë llogaritjes së tij. Për shembull, për të marrë një zgjidhje 1M të një substance të caktuar, një pjesë e saktë e peshuar e saj e barabartë me mol shpërndahet në një sasi të vogël uji. masë në gram dhe sillni vëllimin e tretësirës në 1 litër. Sasia e ujit që kërkohet për të përgatitur këtë tretësirë mund të ndryshojë pak në varësi të temperaturës dhe presionit. Prandaj, dy solucione me një molare të përgatitura në kushte të ndryshme në fakt nuk kanë përqendrime saktësisht të njëjta. Molaliteti llogaritet në bazë të një mase të caktuar të tretësit (1000 g), e cila nuk varet nga temperatura dhe presioni. Në praktikën laboratorike, është shumë më i përshtatshëm për të matur vëllime të caktuara të lëngjeve (për këtë ka bireta, pipeta dhe balona vëllimore) sesa t'i peshoni ato, prandaj, në literaturën shkencore, përqendrimet shpesh shprehen në mol, dhe molaliteti është zakonisht përdoret vetëm për matje veçanërisht të sakta.
Normaliteti përdoret për të thjeshtuar llogaritjet. Siç kemi thënë tashmë, substancat ndërveprojnë me njëra-tjetrën në sasi që korrespondojnë me ekuivalentët e tyre. Duke përgatitur tretësira të substancave të ndryshme me të njëjtin normalitet dhe duke marrë vëllime të barabarta, mund të jemi të sigurt se ato përmbajnë të njëjtin numër ekuivalentësh.
Në rastet kur është e vështirë (ose e panevojshme) të bëhet dallimi ndërmjet tretësit dhe lëndës së tretur, përqendrimi matet në fraksione mole. Fraksionet e nishanit, si molaliteti, nuk varen nga temperatura dhe presioni.
Duke ditur dendësinë e substancës së tretur dhe tretësirës, mund të konvertohet një përqendrim në një tjetër: molariteti në molalitet, fraksioni mol dhe anasjelltas. Për tretësirat e holluara të një lënde të tretur dhe një tretës të caktuar, këto tre sasi janë proporcionale me njëra-tjetrën.
Tretshmëria e një lënde të caktuar është aftësia e saj për të formuar tretësirë me substanca të tjera. Në mënyrë sasiore, tretshmëria e një gazi, lëngu ose të ngurtë matet me përqendrimin e tretësirës së tij të ngopur në një temperaturë të caktuar. Kjo është një karakteristikë e rëndësishme e një substance, duke ndihmuar për të kuptuar natyrën e saj, si dhe për të ndikuar në rrjedhën e reaksioneve në të cilat përfshihet kjo substancë.Gazrat. Në mungesë të ndërveprimit kimik, gazrat përzihen me njëri-tjetrin në çfarëdo përmasash, dhe në këtë rast nuk ka kuptim të flasim për ngopje. Megjithatë, kur një gaz shpërndahet në një lëng, ka një përqendrim të caktuar kufizues, në varësi të presionit dhe temperaturës. Tretshmëria e gazeve në disa lëngje lidhet me aftësinë e tyre për t'u lëngëzuar. Gazrat më lehtë të lëngshëm, si NH 3, HCl, SO2 , gazet më të tretshëm sesa të vështirë për t'u lëngëzuar, si O 2, H2 dhe ai. Nëse ka një reaksion kimik midis tretësit dhe gazit (për shembull, midis ujit dhe NH 3 ose HCl) rritet tretshmëria. Tretshmëria e një gazi të caktuar ndryshon në varësi të natyrës së tretësit, por rendi në të cilin janë vendosur gazrat sipas tretshmërisë në rritje mbetet afërsisht i njëjtë për tretës të ndryshëm.Procesi i shpërbërjes i bindet parimit të Le Chatelier (1884): nëse një sistem në ekuilibër i nënshtrohet ndonjë ndikimi, atëherë si rezultat i proceseve që ndodhin në të, ekuilibri do të zhvendoset në një drejtim të tillë që efekti do të ulet. Tretja e gazeve në lëngje zakonisht shoqërohet me çlirimin e nxehtësisë. Në të njëjtën kohë, në përputhje me parimin e Le Chatelier, tretshmëria e gazeve zvogëlohet. Kjo rënie është më e dukshme sa më e lartë të jetë tretshmëria e gazeve: edhe gazra të tillë kanë
nxehtësi më e madhe e tretësirës. Shija "e butë" e ujit të zier ose të distiluar shpjegohet me mungesën e ajrit në të, pasi tretshmëria e tij në temperatura të larta është shumë e ulët.Me rritjen e presionit, tretshmëria e gazeve rritet. Sipas ligjit të Henrit (1803), masa e një gazi që mund të shpërndahet në një vëllim të caktuar lëngu në një temperaturë konstante është proporcionale me presionin e tij. Kjo pronë përdoret për të bërë pije të gazuara. Dioksidi i karbonit shpërndahet në lëng me një presion prej 3-4 atm; në këto kushte, 3-4 herë më shumë gaz (në masë) mund të shpërndahet në një vëllim të caktuar sesa në 1 atm. Kur hapet një enë me një lëng të tillë, presioni në të bie dhe një pjesë e gazit të tretur lirohet në formën e flluskave. Një efekt i ngjashëm vërehet kur hapni një shishe shampanjë ose arrini në sipërfaqen e ujërave nëntokësore të ngopur në thellësi të mëdha me dioksid karboni.
Kur një përzierje gazesh tretet në një lëng, tretshmëria e secilit prej tyre mbetet e njëjtë si në mungesë të përbërësve të tjerë në të njëjtin presion si në rastin e përzierjes (ligji i Daltonit).
Lëngjet. Tretshmëria reciproke e dy lëngjeve përcaktohet nga sa e ngjashme është struktura e molekulave të tyre ("si tretet në të ngjashme"). Lëngjet jopolare, si hidrokarburet, karakterizohen nga ndërveprime të dobëta ndërmolekulare, kështu që molekulat e një lëngu depërtojnë lehtësisht midis molekulave të një tjetri, d.m.th. lëngjet përzihen mirë. Në të kundërt, lëngjet polare dhe jopolare, si uji dhe hidrokarburet, nuk përzihen mirë me njëri-tjetrin. Secila molekulë uji duhet së pari të largohet nga mjedisi i molekulave të tjera të ngjashme që e tërheqin fort në vetvete dhe të depërtojë midis molekulave të hidrokarbureve që e tërheqin dobët. Në të kundërt, molekulat e hidrokarbureve, për t'u tretur në ujë, duhet të shtrydhen midis molekulave të ujit, duke kapërcyer tërheqjen e tyre të fortë reciproke, dhe kjo kërkon energji. Ndërsa temperatura rritet, energjia kinetike e molekulave rritet, ndërveprimet ndërmolekulare dobësohen dhe tretshmëria e ujit dhe hidrokarbureve rritet. Me një rritje të konsiderueshme të temperaturës, mund të arrihet tretshmëria e tyre e plotë e ndërsjellë. Kjo temperaturë quhet temperatura e sipërme kritike e tretësirës (UCST).Në disa raste, tretshmëria reciproke e dy lëngjeve pjesërisht të përziera rritet me uljen e temperaturës. Ky efekt ndodh kur nxehtësia gjenerohet gjatë përzierjes, zakonisht si rezultat i një reaksioni kimik. Me një ulje të ndjeshme të temperaturës, por jo nën pikën e ngrirjes, mund të arrihet temperatura më e ulët kritike e tretësirës (LCST). Mund të supozohet se të gjitha sistemet që kanë LCTE kanë gjithashtu HCTE (e kundërta nuk është e nevojshme). Megjithatë, në shumicën e rasteve, një nga lëngjet e përzierjes vlon në një temperaturë nën HTST. Sistemi nikotinë-ujë ka një LCTR prej 61
° C dhe VCTR është 208° C. Midis 61-208° C, këto lëngje kanë tretshmëri të kufizuar dhe jashtë këtij diapazoni kanë tretshmëri të plotë reciproke.Lëndët e ngurta. Të gjitha lëndët e ngurta shfaqin tretshmëri të kufizuar në lëngje. Tretësirat e tyre të ngopura në një temperaturë të caktuar kanë një përbërje të caktuar, e cila varet nga natyra e substancës së tretur dhe tretësit. Kështu, tretshmëria e klorurit të natriumit në ujë është disa milionë herë më e lartë se tretshmëria e naftalinës në ujë dhe kur ato treten në benzen, vërehet tabloja e kundërt. Ky shembull ilustron rregullin e përgjithshëm që një lëndë e ngurtë do të tretet lehtësisht në një lëng që ka veti të ngjashme kimike dhe fizike, por nuk do të tretet në një lëng me veti të kundërta.Kripërat zakonisht janë lehtësisht të tretshme në ujë dhe më pak në tretës të tjerë polare, si alkooli dhe amoniaku i lëngshëm. Megjithatë, tretshmëria e kripërave gjithashtu ndryshon në mënyrë të konsiderueshme: për shembull, nitrati i amonit është miliona herë më i tretshëm në ujë sesa kloruri i argjendit.
Tretja e lëndëve të ngurta në lëngje zakonisht shoqërohet me thithjen e nxehtësisë dhe sipas parimit të Le Chatelier, tretshmëria e tyre duhet të rritet me ngrohjen. Ky efekt mund të përdoret për të pastruar substancat me anë të rikristalizimit. Për ta bërë këtë, ato treten në temperaturë të lartë derisa të përftohet një tretësirë e ngopur, më pas tretësira ftohet dhe pasi substanca e tretur të precipitojë, ajo filtrohet. Ekzistojnë substanca (për shembull, hidroksidi i kalciumit, sulfati dhe acetati), tretshmëria e të cilave në ujë zvogëlohet me rritjen e temperaturës.
Lëndët e ngurta, si lëngjet, gjithashtu mund të treten plotësisht në njëra-tjetrën, duke formuar një përzierje homogjene - një zgjidhje e vërtetë e ngurtë, e ngjashme me një zgjidhje të lëngshme. Substancat që janë pjesërisht të tretshme në njëra-tjetrën formojnë dy tretësirë të ngurtë të konjuguar ekuilibër, përbërjet e të cilave ndryshojnë me temperaturën.
Koeficienti i shpërndarjes. Nëse një tretësirë e një substance i shtohet një sistemi ekuilibri të dy lëngjeve të papërziershëm ose pjesërisht të përzier, atëherë ajo shpërndahet midis lëngjeve në një proporcion të caktuar, pavarësisht nga sasia totale e substancës, në mungesë të ndërveprimeve kimike në sistem. . Ky rregull quhet ligji i shpërndarjes, dhe raporti i përqendrimeve të një substance të tretur në lëngje quhet koeficienti i shpërndarjes. Koeficienti i shpërndarjes është afërsisht i barabartë me raportin e tretshmërive të një lënde të caktuar në dy lëngje, d.m.th. substanca shpërndahet ndërmjet lëngjeve sipas tretshmërisë së saj. Kjo veti përdoret për të nxjerrë një substancë të caktuar nga tretësira e saj në një tretës duke përdorur një tretës tjetër. Një shembull tjetër i aplikimit të tij është procesi i nxjerrjes së argjendit nga xehet, në të cilin shpesh përfshihet së bashku me plumbin. Për ta bërë këtë, zinku i shtohet mineralit të shkrirë, i cili nuk përzihet me plumbin. Argjendi shpërndahet midis plumbit të shkrirë dhe zinkut, kryesisht në shtresën e sipërme të këtij të fundit. Kjo shtresë mblidhet dhe argjendi ndahet me distilim të zinkut.Produkti i tretshmërisë (ETJ ). Ndërmjet lëndës së ngurtë të tepërt (precipitimit). M x B y dhe zgjidhja e tij e ngopur vendos një ekuilibër dinamik të përshkruar nga ekuacioniKonstanta e ekuilibrit të këtij reaksioni është
dhe quhet produkt i tretshmërisë. Është konstante në një temperaturë dhe presion të caktuar dhe është vlera në bazë të së cilës llogaritet dhe ndryshohet tretshmëria e precipitatit. Nëse tretësirës i shtohet një përbërje që shpërndahet në jone me të njëjtin emër si jonet e një kripe pak të tretshme, atëherë, në përputhje me shprehjen për PR, tretshmëria e kripës zvogëlohet. Kur shtoni një përbërje që reagon me një nga jonet, ai, përkundrazi, do të rritet.Mbi disa veti të tretësirave të përbërjeve jonike Shiko gjithashtu ELEKTROLITET.
LITERATURA Shakhparonov M.I. Hyrje në Teorinë Molekulare të Zgjidhjeve
. M., 1956 Remi I. Kursi i kimisë inorganike , vëll. 1-2. M., 1963, 1966
Sot dihet ekzistenca e më shumë se 3 milionë substancave të ndryshme. Dhe kjo shifër po rritet çdo vit, pasi kimistë sintetikë dhe shkencëtarë të tjerë po kryejnë vazhdimisht eksperimente për të marrë komponime të reja që kanë disa veti të dobishme.
Disa substanca janë banorë natyralë, të formuar natyrshëm. Gjysma tjetër janë artificiale dhe sintetike. Megjithatë, si në rastin e parë ashtu edhe në rastin e dytë, një pjesë e konsiderueshme përbëhet nga substanca të gazta, shembuj dhe karakteristika të të cilave do t'i shqyrtojmë në këtë artikull.
Gjendjet agregate të substancave
Që nga shekulli i 17-të, përgjithësisht pranohej se të gjitha përbërjet e njohura janë të afta të ekzistojnë në tre gjendje grumbullimi: substanca të ngurta, të lëngshme dhe të gazta. Megjithatë, kërkimet e kujdesshme në dekadat e fundit në fushat e astronomisë, fizikës, kimisë, biologjisë hapësinore dhe shkencave të tjera kanë vërtetuar se ekziston një formë tjetër. Kjo është plazma.
Çfarë është ajo? Kjo është pjesërisht ose plotësisht dhe rezulton se ekziston një shumicë dërrmuese e substancave të tilla në Univers. Pra, është në gjendjen e plazmës që gjenden sa vijon:
- materie ndëryjore;
- materie kozmike;
- shtresat e sipërme të atmosferës;
- mjegullnajat;
- përbërja e shumë planetëve;
- yjet.
Prandaj, sot thonë se ka lëndë të ngurta, lëngje, gazra dhe plazma. Nga rruga, çdo gaz mund të transferohet artificialisht në këtë gjendje nëse i nënshtrohet jonizimit, domethënë detyrohet të shndërrohet në jone.
Substancat e gazta: shembuj
Ka shumë shembuj të substancave në shqyrtim. Në fund të fundit, gazet janë njohur që nga shekulli i 17-të, kur van Helmont, një shkencëtar natyror, për herë të parë mori dioksid karboni dhe filloi të studionte vetitë e tij. Nga rruga, ai i dha edhe emrin këtij grupi të përbërjeve, pasi, sipas tij, gazrat janë diçka e çrregullt, kaotike, e lidhur me shpirtrat dhe diçka e padukshme, por e prekshme. Ky emër ka zënë rrënjë në Rusi.
Është e mundur të klasifikohen të gjitha substancat e gazta, atëherë do të jetë më e lehtë të jepen shembuj. Në fund të fundit, është e vështirë të mbulosh të gjithë diversitetin.
Sipas përbërjes dallohen:
- e thjeshte,
- molekula komplekse.
Grupi i parë përfshin ato që përbëhen nga atome identike në çdo sasi. Shembull: oksigjen - O 2, ozon - O 3, hidrogjen - H 2, klor - CL 2, fluor - F 2, azot - N 2 dhe të tjerë.
- sulfid hidrogjeni - H2S;
- klorur hidrogjeni - HCL;
- metan - CH4;
- dioksid squfuri - SO 2;
- gaz kafe - NO 2;
- freon - CF 2 CL 2;
- amoniak - NH 3 dhe të tjerët.
Klasifikimi sipas natyrës së substancave
Ju gjithashtu mund të klasifikoni llojet e substancave të gazta sipas përkatësisë së tyre në botën organike dhe inorganike. Kjo është, nga natyra e atomeve që e përbëjnë atë. Gazet organike janë:
- pesë përfaqësuesit e parë (metani, etani, propani, butani, pentani). Formula e përgjithshme CnH2n+2;
- etilen - C2H4;
- acetilen ose etilen - C2H2;
- metilaminë - CH 3 NH 2 dhe të tjerët.
Një klasifikim tjetër që mund të zbatohet për përbërjet në fjalë është ndarja në bazë të grimcave që ato përmbajnë. Jo të gjitha substancat e gazta përbëhen nga atomet. Shembuj të strukturave në të cilat jonet, molekulat, fotonet, elektronet, grimcat Brownian dhe plazma janë të pranishme gjithashtu i referohen komponimeve në këtë gjendje grumbullimi.
Vetitë e gazeve
Karakteristikat e substancave në gjendjen në shqyrtim ndryshojnë nga ato të përbërjeve të ngurta ose të lëngshme. Puna është se vetitë e substancave të gazta janë të veçanta. Grimcat e tyre janë lehtësisht dhe shpejt të lëvizshme, substanca në tërësi është izotropike, domethënë vetitë nuk përcaktohen nga drejtimi i lëvizjes së strukturave të përfshira në përbërje.
Është e mundur të identifikohen vetitë fizike më të rëndësishme të substancave të gazta, të cilat do t'i dallojnë ato nga të gjitha format e tjera të ekzistencës së materies.
- Këto janë lidhje që nuk mund të shihen, kontrollohen apo ndjehen me mjete të zakonshme njerëzore. Për të kuptuar vetitë dhe për të identifikuar një gaz të caktuar, ata mbështeten në katër parametra që i përshkruajnë të gjitha: presioni, temperatura, sasia e substancës (mol), vëllimi.
- Ndryshe nga lëngjet, gazrat janë në gjendje të zënë të gjithë hapësirën pa gjurmë, të kufizuara vetëm nga madhësia e enës ose dhomës.
- Të gjithë gazrat përzihen lehtësisht me njëri-tjetrin, dhe këto komponime nuk kanë një ndërfaqe.
- Ka përfaqësues më të lehtë dhe më të rëndë, kështu që nën ndikimin e gravitetit dhe kohës, është e mundur të shihet ndarja e tyre.
- Difuzioni është një nga vetitë më të rëndësishme të këtyre përbërjeve. Aftësia për të depërtuar substanca të tjera dhe për t'i ngopur ato nga brenda, duke kryer lëvizje krejtësisht të çrregullta brenda strukturës së saj.
- Gazrat e vërtetë nuk mund të përcjellin rrymë elektrike, por nëse flasim për substanca të rralluara dhe jonizuese, atëherë përçueshmëria rritet ndjeshëm.
- Kapaciteti i nxehtësisë dhe përçueshmëria termike e gazeve është e ulët dhe ndryshon midis specieve të ndryshme.
- Viskoziteti rritet me rritjen e presionit dhe temperaturës.
- Ekzistojnë dy mundësi për kalimin ndërfazor: avullimi - një lëng shndërrohet në avull, sublimimi - një substancë e ngurtë, duke anashkaluar atë të lëngshme, bëhet e gaztë.
Një tipar dallues i avujve nga gazrat e vërtetë është se të parët, në kushte të caktuara, janë në gjendje të shndërrohen në një fazë të lëngshme ose të ngurtë, ndërsa të dytat jo. Duhet të theksohet gjithashtu se komponimet në fjalë janë në gjendje t'i rezistojnë deformimit dhe të jenë fluide.
Vetitë e tilla të substancave të gazta i lejojnë ato të përdoren gjerësisht në fusha të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë, industrisë dhe ekonomisë kombëtare. Për më tepër, karakteristikat specifike janë rreptësisht individuale për secilin përfaqësues. Ne morëm parasysh vetëm tiparet e përbashkëta për të gjitha strukturat reale.
Ngjeshshmëria
Në temperatura të ndryshme, si dhe nën ndikimin e presionit, gazrat janë në gjendje të kompresohen, duke rritur përqendrimin e tyre dhe duke zvogëluar vëllimin e tyre të zënë. Në temperatura të larta ato zgjerohen, në temperatura të ulëta ato tkurren.
Ndryshimet ndodhin edhe nën presion. Dendësia e substancave të gazta rritet dhe, me arritjen e një pike kritike, e cila është e ndryshme për çdo përfaqësues, mund të ndodhë një kalim në një gjendje tjetër grumbullimi.
Shkencëtarët kryesorë që kontribuan në zhvillimin e studimit të gazeve
Ka shumë njerëz të tillë, sepse studimi i gazeve është një proces intensiv i punës dhe historikisht i gjatë. Le të ndalemi te personalitetet më të famshme që arritën të bëjnë zbulimet më domethënëse.
- bëri një zbulim në 1811. Nuk ka rëndësi se çfarë lloj gazesh, gjëja kryesore është që në të njëjtat kushte, një vëllim përmban një sasi të barabartë të tyre për sa i përket numrit të molekulave. Ekziston një vlerë e llogaritur e quajtur sipas emrit të shkencëtarit. Është e barabartë me 6,03 * 10 23 molekula për 1 mol të çdo gazi.
- Fermi - krijoi teorinë e një gazi kuantik ideal.
- Gay-Lussac, Boyle-Marriott - emrat e shkencëtarëve që krijuan ekuacionet themelore kinetike për llogaritjet.
- Robert Boyle.
- John Dalton.
- Jacques Charles dhe shumë shkencëtarë të tjerë.
Struktura e substancave të gazta
Karakteristika më e rëndësishme në ndërtimin e rrjetës kristalore të substancave në shqyrtim është se nyjet e saj përmbajnë ose atome ose molekula që lidhen me njëra-tjetrën me lidhje të dobëta kovalente. Forcat Van der Waals janë gjithashtu të pranishme kur bëhet fjalë për jonet, elektronet dhe sistemet e tjera kuantike.
Prandaj, llojet kryesore të strukturës së grilave të gazit janë:
- atomike;
- molekulare.
Lidhjet brenda prishen lehtësisht, kështu që këto lidhje nuk kanë formë konstante, por mbushin të gjithë vëllimin hapësinor. Kjo shpjegon gjithashtu mungesën e përçueshmërisë elektrike dhe përçueshmërinë e dobët termike. Por gazrat kanë izolim të mirë termik, sepse, falë difuzionit, ata janë në gjendje të depërtojnë në trupat e ngurtë dhe të zënë hapësira të lira grumbullimi brenda tyre. Në të njëjtën kohë, ajri nuk kalon, nxehtësia ruhet. Kjo është baza për përdorimin e kombinuar të gazeve dhe lëndëve të ngurta për qëllime ndërtimi.
Substancat e thjeshta midis gazeve
Më sipër kemi diskutuar se cilët gazra i përkasin kësaj kategorie për nga struktura dhe struktura. Këto janë ato që përbëhen nga atome identike. Mund të jepen shumë shembuj, sepse një pjesë e konsiderueshme e jometaleve nga i gjithë sistemi periodik në kushte normale ekziston pikërisht në këtë gjendje grumbullimi. Për shembull:
- fosfor i bardhë - një nga ky element;
- azoti;
- oksigjen;
- fluor;
- klorin;
- helium;
- neoni;
- argon;
- kripton;
- ksenon.
Molekulat e këtyre gazeve mund të jenë ose monoatomike (gaze fisnike) ose poliatomike (ozoni - O 3). Lloji i lidhjes është kovalente jopolare, në shumicën e rasteve është mjaft e dobët, por jo në të gjitha. Rrjeta kristalore është e një lloji molekular, e cila lejon që këto substanca të lëvizin lehtësisht nga një gjendje grumbullimi në tjetrën. Për shembull, jodi në kushte normale është kristale ngjyrë vjollce të errët me një shkëlqim metalik. Sidoqoftë, kur nxehen, ato sublimohen në retë e gazit të purpurt të ndezur - I 2.
Nga rruga, çdo substancë, përfshirë metalet, mund të ekzistojë në gjendje të gaztë në kushte të caktuara.
Komponime komplekse të natyrës së gaztë
Gaze të tillë, natyrisht, janë shumica. Kombinimet e ndryshme të atomeve në molekula, të bashkuara nga lidhjet kovalente dhe ndërveprimet van der Waals, lejojnë formimin e qindra përfaqësuesve të ndryshëm të gjendjes së konsideruar të grumbullimit.
Shembuj të substancave komplekse midis gazeve mund të jenë të gjitha përbërjet që përbëhen nga dy ose më shumë elementë të ndryshëm. Kjo mund të përfshijë:
- propan;
- butan;
- acetilen;
- amoniak;
- silan;
- fosfinë;
- metani;
- disulfidi i karbonit;
- dioksidi i squfurit;
- gaz kafe;
- freon;
- etilen dhe të tjerët.
Rrjetë kristalore e tipit molekular. Shumë prej përfaqësuesve treten lehtësisht në ujë, duke formuar acidet përkatëse. Shumica e këtyre komponimeve janë një pjesë e rëndësishme e sintezave kimike të kryera në industri.
Metani dhe homologët e tij
Ndonjëherë koncepti i përgjithshëm i "gazit" i referohet një minerali natyror, i cili është një përzierje e tërë e produkteve të gazta me natyrë kryesisht organike. Ai përmban substanca të tilla si:
- metani;
- etani;
- propan;
- butan;
- etilen;
- acetilen;
- pentan dhe disa të tjerë.
Në industri janë shumë të rëndësishme, sepse përzierja propan-butan është gazi i shtëpisë me të cilin njerëzit gatuajnë, i cili përdoret si burim energjie dhe nxehtësie.
Shumë prej tyre përdoren për sintezën e alkooleve, aldehideve, acideve dhe substancave të tjera organike. Konsumi vjetor i gazit natyror arrin në triliona metra kub dhe kjo është mjaft e justifikuar.
Oksigjeni dhe dioksidi i karbonit
Cilat substanca të gazta mund të quhen më të përhapura dhe të njohura edhe për nxënësit e klasës së parë? Përgjigja është e qartë - oksigjen dhe dioksid karboni. Në fund të fundit, ata janë pjesëmarrësit e drejtpërdrejtë në shkëmbimin e gazit që ndodh në të gjitha qeniet e gjalla në planet.
Dihet se është falë oksigjenit që jeta është e mundur, pasi vetëm disa lloje të baktereve anaerobe mund të ekzistojnë pa të. Dhe dioksidi i karbonit është një produkt "ushqimor" i domosdoshëm për të gjitha bimët që e thithin atë për të kryer procesin e fotosintezës.
Nga pikëpamja kimike, si oksigjeni ashtu edhe dioksidi i karbonit janë substanca të rëndësishme për kryerjen e sintezës së komponimeve. E para është një agjent i fortë oksidues, i dyti është më shpesh një agjent reduktues.
Halogjenet
Ky është një grup përbërjesh në të cilat atomet janë grimca të një substance të gaztë, të lidhura në çifte me njëra-tjetrën përmes një lidhjeje kovalente jopolare. Megjithatë, jo të gjithë halogjenët janë gazra. Bromi është një lëng në kushte të zakonshme, dhe jodi është një lëndë e ngurtë lehtësisht e sublimuar. Fluori dhe klori janë substanca toksike që janë të rrezikshme për shëndetin e qenieve të gjalla, të cilat janë agjentë të fortë oksidues dhe përdoren shumë gjerësisht në sinteza.
Ushtrimi 1. Fut këta mbiemra në vend të pikave e lëngët, e ngurtë, e gaztë .
Ushtrimi 2. Përgjigjuni pyetjeve.
1. Cilat substanca gjenden në natyrë?
2. Në çfarë gjendje është kripa?
3. Në çfarë gjendje është bromi?
4. Në çfarë gjendje është azoti?
5. Në çfarë gjendje janë hidrogjeni dhe oksigjeni?
Ushtrimi 3. Fut fjalët e nevojshme në vend të pikave.
1. Ka... substanca në natyrë.
2. Bromi është në gjendje ...
3. Kripa është një substancë.
4. Azoti është në gjendje ...
5. Hidrogjeni dhe oksigjeni janë... substanca.
6. Ata janë në gjendje...
Ushtrimi 4. Dëgjo tekstin. Lexojeni me zë të lartë.
Substancat kimike janë të tretshme ose të patretshme në ujë. Për shembull, squfuri (S) është i pazgjidhshëm në ujë. Jodi (I 2) është gjithashtu i patretshëm në ujë. Oksigjeni (O 2) dhe azoti (N 2) janë pak të tretshëm në ujë. Këto janë substanca që janë pak të tretshme në ujë. Disa kimikate treten mirë në ujë, siç është sheqeri.
Ushtrimi 5. Përgjigjuni pyetjeve në tekstin e ushtrimit 4. Shkruani përgjigjet tuaja në fletore.
1. Cilat substanca nuk treten në ujë?
2. Cilat substanca treten mirë në ujë?
3. Cilat substanca njihni që janë pak të tretshme në ujë?
Ushtrimi 6. Plotësoni fjalitë.
1. Kimikatet treten ose….
2. Disa kimikate janë të mira...
3. Glukoza dhe saharoza…
4. Oksigjeni dhe azoti janë të dëmshëm...
5. Squfuri dhe jodi…
Ushtrimi 7. Shkruani fjali. Përdorni fjalët në kllapa në formën e duhur.
1. Kripa tretet në (ujë të zakonshëm).
2. Disa yndyrna treten në (benzinë).
3. Argjendi tretet në (acid nitrik).
4. Shumë metale treten në (acidi sulfurik - H 2 SO 4).
5. Qelqi nuk tretet as në (acid klorhidrik - HCl).
6. Oksigjeni dhe azoti janë pak të tretshëm në (ujë).
7. Jodi tretet mirë në (alkool ose benzinë).
Ushtrimi 8. Dëgjoni tekstin. Lexojeni me zë të lartë.
Të gjitha substancat kanë veti fizike. Vetitë fizike janë ngjyra, shija dhe aroma. Për shembull, sheqeri ka ngjyrë të bardhë dhe ka shije të ëmbël. Klori (Cl 2) ka një ngjyrë të verdhë-jeshile dhe një erë të fortë e të pakëndshme. Squfuri (S) ka ngjyrë të verdhë, dhe bromi (Br 2) është i kuq i errët. Grafiti (C) ka ngjyrë gri të errët dhe bakri (Cu) është rozë e lehtë. Kripa NaCl ka ngjyrë të bardhë dhe ka shije të kripur. Disa kripëra kanë një shije të hidhur. Bromi ka një erë të fortë.
Ushtrimi 9. Përgjigjuni pyetjeve në tekstin e ushtrimit 8. Shkruani përgjigjet në fletore.
1. Cilat veti fizike dini?
2. Çfarë veti fizike ka sheqeri?
3. Çfarë veti fizike ka klori?
4. Çfarë ngjyre janë grafiti, squfuri, bromi dhe bakri?
5. Çfarë veti fizike ka kloruri i natriumit (NaCl)?
6. Çfarë shije kanë disa kripëra?
7. Çfarë erë ka bromi?
Ushtrimi 10. Hartoni fjali sipas modelit.
Shembull: Azoti është shije. Azoti nuk ka shije. Azoti nuk ka shije. Azoti është një substancë pa shije.
1. Klorur natriumi - erë. -...
2. Shkumës - shije dhe erë. -...
3. Alkooli është ngjyrë. -...
4. Uji - shije, ngjyrë dhe erë. -...
5. Sheqeri është një erë. -...
6. Grafit - shije dhe erë. –….
Ushtrimi 11. Thuaj se substancat kanë të njëjtat veti si uji.
Shembull: Uji është një substancë komplekse, alkooli etilik është gjithashtu një substancë komplekse.
1. Uji është gjithashtu një acid nitrik i lëngshëm...
2. Uji është një substancë transparente, acidi sulfurik gjithashtu...
3. Uji nuk ka ngjyrë, as diamanti...
4. Uji nuk ka erë, as oksigjeni...
Ushtrimi 12. Thuaj se uji ka cilësi të ndryshme nga alkooli etilik.
1. Alkooli etilik është një lëng i lehtë, dhe uji...
2. Alkooli etilik ka një erë karakteristike dhe uji...
3. Alkooli etilik ka një pikë vlimi të ulët, dhe uji ...
Ushtrimi 13. Sqaroni mesazhet e mëposhtme, përdorni fjalë karakteristike, specifike, e mprehtë, vjollcë, e kuqe-kafe, e pangjyrë, e gjatë, e verdhë .
Shembull: Bromi është një lëng i errët. Bromi është një lëng i kuq i errët.
1. Alkooli etilik ka një erë. 2. Jodi ka erë. 3. Avujt e jodit ngjyrosen. 4. Tretësirë e errët e jodit. 5. Acidi sulfurik është një lëng. 6. Acidi sulfurik ka një pikë vlimi. 7. Squfuri ka ngjyrë.
Ushtrimi 14. Flisni për vetitë fizike të substancave, përdorni fjalët dhe frazat e dhëna.
1. Fluor (F 2) – gaz – ngjyrë jeshile e hapur – erë e fortë – helmuese.
2. Klor (Cl 2) – gaz – ngjyrë të verdhë-jeshile – erë e fortë – helmuese.
