Растворы и дисперсные системы: состав и массовая доля
Смеси бывают однородными или явно неоднородными. Их свойства зависят от размера частиц, взаимодействий и состава.
Цели обучения
- Различать истинный раствор, коллоид, суспензию и эмульсию.
- Определять дисперсную фазу и дисперсионную среду.
- Выражать состав через массовую долю и массовый процент.
- Решать задачи на приготовление, смешивание, разбавление и испарение.
- Связывать размер частиц с оседанием, фильтрованием и рассеянием света.
1. Смеси на уровне частиц
Смесь содержит два или более вещества, частицы которых сохраняют химическую индивидуальность. В однородной смеси любой образец имеет одинаковый состав в рассматриваемом масштабе. Раствор однороден: растворённое вещество распределено в растворителе в виде молекул или ионов. В неоднородной смеси состав меняется от участка к участку. Распределённый компонент называют дисперсной фазой, а непрерывный компонент — дисперсионной средой.
Масштабная модель: частицы раствора самые малые, коллоидные — промежуточные, а частицы суспензии достаточно велики для быстрого оседания.
2. Виды дисперсных систем
| Система | Частицы | Наблюдение | Разделение |
|---|---|---|---|
| Истинный раствор | молекулы или ионы | не оседают, не задерживаются обычным фильтром | испарение, перегонка, кристаллизация |
| Коллоид | промежуточные частицы | рассеивает свет, медленно оседает | мембраны или центрифугирование |
| Суспензия | крупные твёрдые частицы | мутная, со временем оседает | фильтрование или отстаивание |
| Эмульсия | капли одной жидкости в другой | может разделяться на слои | отстаивание, центрифугирование, разделение фаз |