Czym jest roztwór?

Czasami podczas tworzenia mieszaniny dochodzi do sytuacji, kiedy drobiny jednej substancji rozpraszają się w drugiej. Taki proces nazywamy rozpuszczaniem. Jeśli jedna substancja całkowicie rozpuści się w drugiej, powstaje mieszanina jednorodna zwana roztworem. Każdy roztwór składa się z rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej (jednej lub więcej). Rozpuszczalnik to ten składnik roztworu, którego jest więcej, a między jego drobinami są równomiernie rozproszone drobiny substancji rozpuszczonej.

R18ZB4pr0WYir

Film przedstawia proces powstawania roztworu.

Film przedstawia proces powstawania roztworu.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R18ZB4pr0WYir

Film przedstawia proces powstawania roztworu.

RbDjc1NrYpCj81

Na ilustracji zaprezentowano dwie szklane zlewki. Jedna jest wypełniona wodą, a druga roztworem wodnym w kolorze zielonym. W kółkach obok zlewek zaprezentowano modele drobinowe cząsteczek każdej z tych substancji.

Roztworami są na przykład:

• woda z cukrem – woda jest w tym roztworze rozpuszczalnikiem, cukier – substancją rozpuszczoną;

• woda morska – woda jest w tym roztworze rozpuszczalnikiem, sole mineralne oraz minerały – substancjami rozpuszczonymi;

• mineralna woda gazowana – jest to roztwór wieloskładnikowy, w którym w wodzie rozpuszczone zostały sole mineralne (ciała stałe) oraz dwutlenek węgla (gaz);

• ocet – woda jest w tym roztworze rozpuszczalnikiem, kwas octowy – substancją rozpuszczoną.

Zawiesiny, koloidy, roztwory właściwe

Gdy w wyniku rozpuszczenia substancji w wodzie powstaje mieszanina jednorodna, taki roztwór nazywa się właściwym. W większości przypadków mówimy roztwór, mając na myśli roztwór właściwy. Jednak nie wszystkie substancje dobrze rozpuszczają się w wodzie, tworząc roztwory właściwe. Niektóre z nich nie rozpadają się na pojedyncze drobiny, ale tworzą w wodzie większe skupiska. W zależności od wielkości powstałych cząstek, ich mieszaniny z wodą mają różne nazwy – koloid (roztwór koloidalny) lub zawiesina.

RBUVGOOOC7SBT

Schemat przedstawia podział mieszanin ze względu na wielkość cząstek substancji rozpuszczonej w cieczy. Ma postać tak zwanego odwróconego drzewa. U góry schematu znajduje się pojedyncze prostokątne ciemnobrązowe pole z napisem: Mieszaniny. Odchodzą od niego dwie strzałki do położonych w środkowej linijce dwóch jasnobrązowych prostokątnych pól oznaczonych jako: Mieszanina jednorodna po lewej stronie planszy i Mieszaniny niejednorodne po stronie prawej. Po stronie lewej od Mieszanin jednorodnych odchodzi strzałka w dół do jasnobrązowego prostokątnego pola z tekstem: mieszanina jednorodna, wielkość cząsteczek mniejsza od jednego nanometra. Po stronie prawej od Mieszanin niejednorodnych odchodzą dwie strzałki w dół do dwóch jasnobrązowych prostokątnych pól. Pole środkowe opisane jest tekstem: koloid, czyli roztwór koloidalny. Wielkość cząsteczek zawiera się w przedziale od jednego do dwustu nanometrów. Pole po stronie prawej opisane jest tekstem: zawiesiny, wielkość cząsteczek jest większa od dwustu nanometrów.

Roztwór nasycony i nienasycony

R1cMKNAIBSEHn

Schemat szeregujący rodzaje roztworów. W górnej części planszy rozpoczyna go szary prostokąt z napisem: Roztwór właściwy i definicją: mieszanina jednorodna składająca się z rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej. Od tego pola odchodzą dwie strzałki ukośnie w dół. Lewa prowadzi do szarego prostokąta z napisem: Roztwór nasycony i definicją: zawiera maksymalną ilość substancji, jaka może się rozpuścić w określonej masie rozpuszczalnika w danej temperaturze. Prawa strzałka prowadzi do szarego prostokąta z napisem: Roztwór nienasycony i definicją: zawiera mniejszą niż maksymalna ilości substancji, jaka może się rozpuścić w określonej masie rozpuszczalnika w danej temperaturze; w roztworze nienasyconym można rozpuścić zatem dodatkowe porcje substancji rozpuszczonej aż do uzyskania roztworu nasyconego.

Czynniki wpływające na szybkość rozpuszczania się substancji w wodzie

Poniższa symulacja przedstawia wpływ różnych czynników na szybkość rozpuszczania trzech róznych substancji chemicznych w wodzie. Sprawdź, jakie czynniki wpływają na szybkość rozpuszczania tych substancji w wodzie, a następnie wykonaj polecenia.

RYBdnDOqNDRG6

Rozpuszczanie substancji to proces, w którym cząsteczki substancji rozpraszają się w rozpuszczalniku, tworząc jednorodną mieszaninę. Szybkość tego procesu może zależeć od kilku czynników, takich jak rozdrobnienie substancji, mieszanie oraz temperatura. Omówiony zostanie teraz wpływ tych czynników na rozpuszczanie na przykładzie rozpuszczania cukru podczas słodzenia herbaty. Analogiczne mechanizmy działają przy rozpuszczaniu wszystkich innych substancji. Rozdrobnienie substancji: Im drobniejsze są cząsteczki substancji, tym większa jest powierzchnia kontaktu z rozpuszczalnikiem. Większa powierzchnia kontaktu umożliwia efektywne oddziaływanie między cząstkami substancji a rozpuszczalnikiem, przyspieszając proces rozpuszczania. Przykład: Cukier w proszku rozpuszcza się szybciej niż w postaci dużych kryształków. Mieszanie: Ruch cząsteczek rozpuszczalnika wokół substancji stymuluje proces rozpuszczania. Mieszanie zapewnia stały kontakt między cząstkami substancji a rozpuszczalnikiem, co sprzyja szybkiemu rozpuszczaniu. Przykład: Mieszanie herbaty łyżką przyspiesza rozpuszczanie cukru w gorącej wodzie. Temperatura: Zwykle zwiększenie temperatury przyspiesza proces rozpuszczania. Wzrost temperatury zwiększa energię kinetyczną cząsteczek, co sprzyja łatwiejszemu pokonywaniu sił międzycząsteczkowych i umożliwia szybsze oddzielanie cząsteczek substancji. Przykład: Cukier w gorącej wodzie rozpuszcza się szybciej niż w zimnej wodzie. Podsumowując, rozdrobnienie, mieszanie i temperatura mają istotny wpływ na szybkość rozpuszczania się substancji. Optymalne warunki mogą być osiągnięte poprzez odpowiednie zastosowanie tych czynników, co jest istotne zarówno w laboratoriach chemicznych, jak i w codziennym życiu, na przykład podczas przygotowywania napojów czy gotowania

Rozpuszczanie substancji to proces, w którym cząsteczki substancji rozpraszają się w rozpuszczalniku, tworząc jednorodną mieszaninę. Szybkość tego procesu może zależeć od kilku czynników, takich jak rozdrobnienie substancji, mieszanie oraz temperatura. Omówiony zostanie teraz wpływ tych czynników na rozpuszczanie na przykładzie rozpuszczania cukru podczas słodzenia herbaty. Analogiczne mechanizmy działają przy rozpuszczaniu wszystkich innych substancji. Rozdrobnienie substancji: Im drobniejsze są cząsteczki substancji, tym większa jest powierzchnia kontaktu z rozpuszczalnikiem. Większa powierzchnia kontaktu umożliwia efektywne oddziaływanie między cząstkami substancji a rozpuszczalnikiem, przyspieszając proces rozpuszczania. Przykład: Cukier w proszku rozpuszcza się szybciej niż w postaci dużych kryształków. Mieszanie: Ruch cząsteczek rozpuszczalnika wokół substancji stymuluje proces rozpuszczania. Mieszanie zapewnia stały kontakt między cząstkami substancji a rozpuszczalnikiem, co sprzyja szybkiemu rozpuszczaniu. Przykład: Mieszanie herbaty łyżką przyspiesza rozpuszczanie cukru w gorącej wodzie. Temperatura: Zwykle zwiększenie temperatury przyspiesza proces rozpuszczania. Wzrost temperatury zwiększa energię kinetyczną cząsteczek, co sprzyja łatwiejszemu pokonywaniu sił międzycząsteczkowych i umożliwia szybsze oddzielanie cząsteczek substancji. Przykład: Cukier w gorącej wodzie rozpuszcza się szybciej niż w zimnej wodzie. Podsumowując, rozdrobnienie, mieszanie i temperatura mają istotny wpływ na szybkość rozpuszczania się substancji. Optymalne warunki mogą być osiągnięte poprzez odpowiednie zastosowanie tych czynników, co jest istotne zarówno w laboratoriach chemicznych, jak i w codziennym życiu, na przykład podczas przygotowywania napojów czy gotowania

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D17N7TlZP

Rozpuszczanie substancji to proces, w którym cząsteczki substancji rozpraszają się w rozpuszczalniku, tworząc jednorodną mieszaninę. Szybkość tego procesu może zależeć od kilku czynników, takich jak rozdrobnienie substancji, mieszanie oraz temperatura. Omówiony zostanie teraz wpływ tych czynników na rozpuszczanie na przykładzie rozpuszczania cukru podczas słodzenia herbaty. Analogiczne mechanizmy działają przy rozpuszczaniu wszystkich innych substancji.

1. Rozdrobnienie substancji:

   • Im drobniejsze są cząsteczki substancji, tym większa jest powierzchnia kontaktu z rozpuszczalnikiem.

   • Większa powierzchnia kontaktu umożliwia efektywne oddziaływanie między cząstkami substancji a rozpuszczalnikiem, przyspieszając proces rozpuszczania.

   • Przykład: Cukier w proszku rozpuszcza się szybciej niż w postaci dużych kryształków.

2. Mieszanie:

   • Ruch cząsteczek rozpuszczalnika wokół substancji stymuluje proces rozpuszczania.

   • Mieszanie zapewnia stały kontakt między cząstkami substancji a rozpuszczalnikiem, co sprzyja szybkiemu rozpuszczaniu.

   • Przykład: Mieszanie herbaty łyżką przyspiesza rozpuszczanie cukru w gorącej wodzie.

3. Temperatura:

   • Zwykle zwiększenie temperatury przyspiesza proces rozpuszczania.

   • Wzrost temperatury zwiększa energię kinetyczną cząsteczek, co sprzyja łatwiejszemu pokonywaniu sił międzycząsteczkowych i umożliwia szybsze oddzielanie cząsteczek substancji.

   • Przykład: Cukier w gorącej wodzie rozpuszcza się szybciej niż w zimnej wodzie.

Podsumowując, rozdrobnienie, mieszanie i temperatura mają istotny wpływ na szybkość rozpuszczania się substancji. Optymalne warunki mogą być osiągnięte poprzez odpowiednie zastosowanie tych czynników, co jest istotne zarówno w laboratoriach chemicznych, jak i w codziennym życiu, na przykład podczas przygotowywania napojów czy gotowania.

Woda rozpuszcza substancje, które – tak jak ona – cechują się dużą polarnością. Polarne związki kowalencyjne mogą zachowywać się w wodzie w różny sposób: niektóre pozostają w niej jako cząsteczki (np. sacharoza), inne zaś mogą ulec pod jej wpływem rozpadowi na jony (np. kwasy). Jeśli związki jonowe (np. chlorek sodu) rozpuszczają się w wodzie, to podczas tego procesu sieć krystaliczna ulega rozpadowi, a jony przechodzą do roztworu.

Nie wszystkie substancje dobrze rozpuszczają się w wodzie, tworząc roztwory właściwe. Niektóre z nich nie rozpadają się na pojedyncze drobiny, ale tworzą w wodzie większe skupiska. W zależności od wielkości powstałych cząstek, ich mieszaniny z wodą mają różne nazwy – koloid (roztwór koloidalny) lub zawiesina.

Podsumujmy najważniejsze informacje:

• Woda jest związkiem polarnym.

• Cząsteczki wody tworzą asocjaty.

• Między cząsteczkami wody występują oddziaływania wodorowe, które podwyższają temperaturę wrzenia i topnienia.

• Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych.

• W zależności od wielkości powstałych cząstek, ich mieszaniny z wodą mają różne nazwy –roztwór właściwy, koloid (roztwór koloidalny) lub zawiesina.

• Roztwór składa się z substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika.

• Roztwór właściwy może być roztworem nasyconym lub nienasyconym.

Słownik