Концентрація розчинів

Склад розчинів виражають через вміст розчиненої речовини. Якщо в розчині міститься кілька розчинених речовин, зазначають концентрацію кожної з них.

1. Масова частка визначається відношенням маси розчиненої речовини до загальної маси розчину :

Для двокомпонентного розчину .

2. Молярна частка виражається відношенням кількості молів розчиненої речовини до загальної кількості молів усіх речовин у розчині :

Для двокомпонентного розчину .

3. Моляльна концентрація, або моляльність виражається відношенням кількості молів розчиненої речовини до маси розчинника :

4. Молярна концентрація, або молярність виражається відношенням кількості молів розчиненої речовини до об’єму розчину :

5. Молярна концентрація еквівалентів, або нормальність виражається відношенням кількості молів еквівалентів розчиненої речовини до об’єму розчину :

Процес розчинення є фізико-хімічним процесом. Це підтверджується тим, що розчинення супроводжується тепловими ефектами.

Уразі утворення істинних розчинів речовина, що розчинюється, подрібнюється до окремих молекул або іонів.

У разі розчинення полярної речовини у воді, треба затратити енергію на розірвання зв’язків між полярними молекулами. Ці зв’язки включають різні види міжмолекулярної взаємодії, серед яких найбільше значення мають водневі зв’язки.

У разі розчинення неполярної речовини у воді розривання зв’язку між його молекулами зводиться д подолання дисперсійної взаємодії, що зв’язує молекули неполярної речовини до розчинення.

Внаслідок розчинення розриваються зв’язки між частинками речовини, що розчиняється. Цей процес супроводжується затратою енергії . Рушійною силою розчинення є інший процес - сольватація, у разі перебігу якого відбувається взаємодії між частинками речовини, що розчиняється, та молекулами розчинника. Сольватація включає різні види взаємодії, що залежать від природи частинок, що розчиняється, і властивостей молекул розчинника. В процесі сольватації виникають зв’язки між частинками речовини і молекулами розчинника, тому сольватація завжди супроводжується виділенням теплоти .

Загальний тепловий ефект розчинення :

Розчинення найчастіше є оборотнім процесом. Якщо невелику порцію внести у воду, то вона досить швидко розчиниться. В міру зростання концентрації розчину швидкість розчинення зменшується і нарешті розчинення припиняється. Процес розчинення відбувається весь час, але проходить також і зворотній процес – виділення речовини з розчину. Чим більшою є концентрація розчиненої речовини, тим частіше її частинки, що містяться в розчині, стикаються з поверхнею речовини, що розчиняється, і повертаються у тверду фазу. Коли швидкості розчинення та кристалізації стають однаковими, розчин стає насиченим, розчинення далі не відбувається. Якщо концентрація розчину менша, ніж у насиченому, то швидкість розчинення перевищує швидкість кристалізації, і можливе подальше розчинення речовини. Такий розчин – насичений. Пересичений розчин – розчин, концентрація якого більша, ніж насиченого. Пересичені розчини – нестійкі системи.