Həllolma. Məhlullar

Eynilə, OH konsentrasiyasının bir funksiyası olaraq alınan və pH miqyasına (pH, pOH və pH şkalası, S.F.) tərs olan bir pOH şkalası var.

Qələvi məhlullar: tərifi, xüsusiyyətləri və istifadəsi

The qələvi məhlullar qələvi suda həll olduqda əmələ gəlir. Laboratoriyada qələvi məhlul sintez edilə bilər və eroziya kimi təbii proseslərdə də əmələ gələ bilər.

Qələvi məhlulların bəzi nümunələrinə sodyum hidroksid, kalium hidroksid, maqnezium hidroksid və kalsium karbonat daxildir. Bu həllərin hər biri müxtəlif sahələrdə fərqli tətbiqlərə malikdir (Qələvi nədir?, S.F.).

İstehsalçılar ümumiyyətlə bioloji yanacaqlar, sabunlar, dərmanlar, yuyucu vasitələr və təmizləyici məhsullar kimi qələvi məhlullardan və bir çox qida preparatlarından və xüsusi tətbiqlərdən istifadə edirlər.

Təmizləyici maddələr kimi qələvi məhlullar yağları, yağları və zülalları həll edə bilər (ADAMS, 2015).

Qələvi məhlulları anlamaq üçün əsaslar və qələvilər

Baza, kimya elmində, sulu məhlulda toxunuşa sürüşkən, acı dadı olan, göstəricilərin rəngini dəyişdirən (məsələn, lakmus kağızı, şəkil 1-də göstərildiyi kimi qırmızıdan mavi rəngə çevirən) hər hansı bir maddəyə istinad edir. duzlar meydana gətirmək üçün turşularla və müəyyən kimyəvi reaksiyalara kömək edir.

Bazalara misal olaraq qələvi və qələvi torpaq metallarının (natrium, kalsium və s.) Hidroksidləri və ammonyak və ya onun üzvi törəmələrinin (aminlərin) sulu məhlullarıdır.

Bu cür maddələr hidroksid ionları (OH-) istehsal edir (Britannica, Base kimyəvi birləşmə, 2010). Həm turşular, həm də əsaslar üçün müxtəlif növ təsnifatlar mövcuddur:

Arrhenius nəzəriyyəsinə görə, əsaslar hidroksid ionları (OH-) adlanan elektrik yüklü atomlar və ya molekullar istehsal etmək üçün suda ayrılan maddələrdir (Britannica, Arrhenius nəzəriyyəsi, 1998).

Danimarkalı kimyaçı Johannes Nicolaus Brønsted və İngilis kimyaçısı Thomas Martin Lowry tərəfindən müstəqil olaraq 1923-cü ildə tətbiq olunan turşuların və bazların proton nəzəriyyəsi adlandırılan Brønsted-Lowry nəzəriyyəsi, bir protonu (H +) digərindən qəbul edə bilən hər hansı bir birləşmənin olduğunu göstərir. qarışıq əsasdır. Məsələn reaksiya:

Ammonyak xlorid turşusundan proton qəbul etdiyi üçün bir əsas olardı (Britannica, Brønsted – Lowry nəzəriyyəsi, 1998).

1923-cü ildə ortaya çıxan Lewis Acids and Bases nəzəriyyəsində deyilir ki, bir baz mövcud olan bir cüt paylanmamış elektrona sahib olan və onları qəbul edə bilən bir maddəyə bağlanma qabiliyyətinə malik olan hər hansı bir birləşmə kimi qəbul edilir (Lewis acid).

Suda ammonyak azot və oksigen Lewis əsaslarına nümunədir (Britannica, Lewis nəzəriyyəsi, 1998).

“Əsas həll” və “qələvi məhlul” terminləri tez-tez, xüsusən kimya kontekstindən kənarda bir-birinin əvəzinə istifadə olunur.

Qələvilər ümumiyyətlə bazaların alt hissəsi kimi təyin olunur. Qələvi bir həll meydana gətirən suda həll olunan bir qələvi və ya qələvi torpaq metal elementinin əsas hidroksidi və ya ionik bir duzudur.

Natrium hidroksid (NaOH), kalium hidroksid (KOH), kalsium hidroksid (Ca (OH)) kimi yalnız bir neçə qələvi məlumdur.₂), kalsium karbonat (CaCO)₃) və maqnezium hidroksid (Mg (OH)₂).

Alkalilər NH kimi bazaları istisna edir₃ və ya ammonium hidroksid kimi məhlullar, çünki qələvi və ya qələvi torpaq metallarından ibarət deyildir.

Qələvi məhlullar və onların pH ilə əlaqəsi

PH şkalası olaraq da bilinən hidrogen potensialı, bir məhlulun qələvilik və ya turşuluq səviyyəsini ölçür. Tərəzi sıfırdan 14-ə qədər dəyişir, pH 7-dən az, əsas pH 7-dən yüksəkdir.

Orta nöqtə 7 neytral pH-nı təmsil edir. Neytral məhlul nə asidik, nə də qələvi olur. PH şkalası məhluldakı H + konsentrasiyasından asılı olaraq alınır.

PH şkalası loqaritmikdir və nəticədə 7-dən aşağı hər bir pH dəyəri növbəti ən yüksək dəyərdən on qat daha asidlidir. Məsələn, pH 4, pH 5-dən on qat daha asidlidir və pH 6-dan 100 dəfə (10 dəfə 10) asidlidir.

Eyni, 7-dən yuxarı olan pH dəyərləri üçün də eyni, hər biri sonrakı alt dəyərdən on qat daha çox qələvidir (əsas sözün başqa bir yolu). Məsələn, pH 10, pH 9-dan on qat daha çox qələvi və pH 8-dən 100 dəfə (10 dəfə 10) daha çox qələvidir (pH Ölçeği, S.F.).

Eynilə, OH konsentrasiyasının bir funksiyası olaraq alınan və pH miqyasına (pH, pOH və pH şkalası, S.F.) tərs olan bir pOH şkalası var.

Qələvi məhlulların xarakterik xüsusiyyəti OH-ionları istehsal edərək məhlulun pH-nin 7-dən çox olana qədər artmasıdır (və ya pOH-u 7-dən az olana endirirlər).

Xüsusiyyətlər

Aşağıdakılar qələvi məhlulların nümayiş etdirdiyi xüsusiyyətlərdir:

1-Acı bir dadı var.

2-litmus kağızı mavi olur.

3-Toxunuşa görə sabunlu və ya sürüşkən bir hiss edirlər.

4-Bəziləri aşındırıcıdır. Nümunələr, NaOH və KOH.

5-Daha az uçucu qələvi duzundan daha uçucu bir qələvi çıxarar. Nümunə, NaOH (daha az uçucu) NH-nin yerini dəyişir₃ (daha uçucu) NH-dən₄Cl.

6-Duzlar və su meydana gətirmək üçün turşularla reaksiya verirlər (neytrallaşdırma reaksiyası).

7-Elektrik verirlər (yəni elektrolitlərdir).

8-pH dəyərlərini 7-dən yuxarı göstərirlər.

Proqramlar

Qələvilər suda həll olunan əsaslar olduğundan, demək olar ki, bütün kimyəvi reaksiyalar məhlulda aparıldığından bazaların kimyəvi xüsusiyyətlərinin laboratoriyada, sənayedə və evdə bir çox məqsəd üçün istifadə olunmasına imkan yaradır. .

1-NaOH kağız, sabun və keramika istehsalında istifadə olunur.

Torpaqlara və ya göllərə daha az turşu gətirmək üçün 2-Ca (OH) 2 (sönmüş əhəng və ya sadəcə “əhəng”) əlavə olunur.

3-Həzm pozğunluğuna ümumiyyətlə mədədə HCl-nin çox olması səbəb olur, bu turşu neytrallaşdırmaq üçün MgO və ya CaCO3 kimi bir baza sahib olan həzmsizlik tabletləri ilə aradan qaldırıla bilər.

4-Sənaye məqsədlərinə müxtəlif kimyəvi maddələrin istehsalı daxildir.

5-Sözügedən reaksiyanın meydana gəldiyi əsas mühiti yaratmaq üçün oksidləşmə-azaltma reaksiyalarında istifadə olunur.

İstinadlar

1. ADAMS, A. (2015, 17 iyun). Qələvi məhlul nədir? Liverong.com saytından götürülmüşdür.
2. Britannica, T. E. (1998, 21 dekabr). Arrhenius nəzəriyyəsi. Britannica.com saytından götürülmüşdür.
3. Britannica, T. E.(1998, 20 iyul). Brønsted – Lowry nəzəriyyəsi. Britannica.com saytından götürülmüşdür.
4. Britannica, T. E. (1998, 20 iyul). Lewis nəzəriyyəsi. Britannica.com-dan əldə edildi.
5. Britannica, T. E. (2010, 27 aprel). Əsas kimyəvi birləşmə. Britannica.com saytından götürülmüşdür.
6. pH miqyası. (S.F.). Kimya.elmhurst.edu saytından götürülmüşdür.
7. pH, pOH və pH miqyası. (S.F.). Khanacademy.org saytından götürülmüşdür.
8. Qələvi nədir? (S.F.). Freechemistryonline.com saytından götürülmüşdür.

Həllolma. Məhlullar

Bir və ya bir neçə maddə hissəciklərinin başqa maddə hissəcikləri arasında yayılması prosesinə hallolma deyilir. Bir və ya bir neçə maddənin digər maddədə paylanmasından alınan qarışıqlar dispers sistemlər adlanır. Hissəcikləri yayılan maddəni həllolan maddə (dispers faza), onların yayıldığı mühiti isə həlledici (dispers mühit) adlandırırlar.

Həllolma təkcə fiziki proses olmayıb, həm də kimyəvi prosesdir. Yəni maddələrin bir-birində həllolması zamanı, sadəcə, bir maddənin xırdalanaraq başqasının içərisində yayılması (diffuziyası) getmir, bu fiziki proseslə yanaşı, həllolan maddənin hissəcikləri ilə həlledici hissəcikləri arasında kimyəvi qarşılıqlı təsir baş verir. Bəzi maddələrin (H2SO4, NaOH və s.) suda həll olması zamanı istiliyin ayrılması da bunu sübut edir.
Həllolan maddələrlə həlledicidən ibarət olan bircinsli sistemə məhlul deyilir.
Məhlul maye, qaz və bərk halda ola bilər. Məsələn, çaylar, göllər və dənizlər — maye, azot, oksigen və başqa qazlardan ibarət olan hava — qaz, metalların bir-birində həll olmasından alınan çuqun və polad isə — bərk məhlullardır.
Praktikada sulu məhlullardan — maddələrin suda həll olmasından alınan məhlullardan daha çox istifadə olunduğundan burada onlardan bəhs ediləcəkdir.

Maddələrin suda həllolma qabiliyyəti müxtəlif olur. Eyni miqdar suda eyni şəraitdə bəzi maddələr çox, bəziləri az, bəziləri lap az həll olurlar. Məsələn, şəkər, xörək duzu, əhəng, təbii gips, gümüş(I)xlorid (AgCl) və barium-sulfatın (BaSO4) otaq temperaturunda (20°C-də) 1000 q (və ya 1000 ml) suda həllolma qabiliyyətini (q/l) müqayisə edək.

Burada şəkər və xörək duzu yaxşı həll olan, sönmüş əhəng və təbii gips az həll olan, gümüş(I)xlorid və barium-sulfat praktiki həll olmayan maddələr adlanır. Ümumiyyətlə götürüldükdə: 1000 ml (1 l) suda 10 q-dan çox həll olanlara yaxşı həll olan, 10 — 0,01 q həll olanlara az həll olan, 0,01 q-dan az həll olanlara praktik həll olmayan maddələr deyilir.
Məhlulun müəyyən həcmində otaq temperaturunda həll olan maddənin miqdan az olduqda ona duru məhlul, çox olduqda isə qatı məhlul deyilir. Məsələn, 1 stəkan (170 q) suda 1—2 qənd parçasının (10—20 q) həll edilməsindən alınan məhlula duru, 4—5 qənd parçasının (40—50 q) və ondan çox miqdarda həll edilməsindən alınan məhlula qatı məhlul demək olar.
Həll olan maddənin miqdarını bildirən doymuş və doymamış məhlul anlayışı da işlənir.
Müəyyən temperaturda həll olan maddənin daha həll ola bilmədiyi məhlula doymuş məhlul deyilir.
Müəyyən temperaturda həll olan maddənin əlavə miqdarının həll ola bildiyi məhlul isə doymamış məhlul adlanır.
Doymuş məhlulu qızdırmaqla tədricən həll olan maddə əlavə edib, sonra alınan məhlulu başlanğıc məhluldakı temperaturadək soyutduqda ifrat doymuş məhlul alınar.
İfrat doymuş məhlullarda həll olan maddənin miqdarı doymuş məhluldakından çox olur. Lakin ifrat doymuş məhlullar çox davamsız olur. Xarici təsirdən dərhal dağılaraq doymuş məhlula çevrilir.
Əgər bir stəkan suda otaq temperaturunda (20°C-də) 1, 2 və ya 3 qənd parçası həll edilirsə və daha bir neçəsini də həll etmək mümkün olursa, deməli, bu məhlul doymamış məhluldur. Qənd parçalarının sayını artırmaqla onları qarışdırıb, həll etməni davam etdiririk. Nəhayət, qarışdırmaqla da stəkandakı məhlulun dibində həll olmayan şəkər qalırsa, alınan məhlul doymuş məhlul adlanır.
«Doymuş məhlul»la «qatı məhlul» anlayışlarını bir-birilə qarışdırmaq olmaz. Az həll olan maddələrin çox az miqdarının olduğu duru məhlula da doymuş məhlul demək olar.
Suda az həll olan maddələrin (çöküntülərin) doymuş məhlulu duru, suda yaxşı həll olan maddələrin doymuş məhlulu isə qatı məhlul adlanır.
Su ilə reaksiyaya girib, yeni birləşmə əmələ gətirən maddələrin və çöküntülərin məhlulunu hazırlamaq mümkün deyil. Lakin suda yaxşı həll olan maddələrin məhlulunu hazırlamaq mümkündür.
Həllolma əmsalı. Maddələrin həllolma qabiliyyətini həllolma əmsalı ilə ifadə edirlər.

Müəyyən temperaturda 1000 ml (1 l) həlledicidə maddənin həll ola bilən qramlarla miqdarına həllolma əmsalı deyilir.

Həllolma əmsalı Kh ilə işarə edilir, onun vahidi q/l-dir. Əgər 11 suda otaq temperaturunda (20°C-də) 359 q xörək duzu, 1,6 q sönmüş əhəng, 2 • 10-3 q gümüş(I)xlorid həll olursa, onda yazırıq:

Həllolma əmsalını doymuş məhlulda aşağıdakı düsturla hesablamaq olar: p (H2О)= 1 q/ml olduğundan msu=Vsu

Məsələn, 20°C-də 1000 ml suda ən çox 2040 q şəkər həll olur. Bu o deməkdir ki, 20°C-də şəkərin həllolma əmsalı 2040 q/l-dir.

Maddələrin həllolma əmsalı temperaturdan asılı olaraq dəyişir. Temperatur yüksəldikcə əksər bərk maddələrin suda həllolma əmsalı da artır, qazların həll olması isə əksinə, azalır. Qazların suda həll olması təzyiqlə düz mütənasibdir. Yüksək təzyiqdə qazlar suda daha çox həll olur. Bunu təzyiq altında çoxlu karbon qazı həll edilmiş mineral su butulkalarının ağzı açıldıqda dərhal müşahidə edirik. Bu halda böyük təzyiqdə artıq miqdarda həll edilmiş qaz məhluldan ayrılıb çıxır.

Əksər duzların suda həll olması endotermik proses olduğundan temperatur artdıqca duzların həll olması artır. Qazların (və qələvilərin) suda həll olması, adətən, ekzotermik proses olduğundan temperatur artdıqca onların həllolması azalır. Duzların və maye halındakı maddələrin həll olmasına təzyiq təsir etmir. Həllolmanın temperaturdan asılılığı həllolma əyriləri ilə göstərilir
Həllolma əyrilərinin köməyi ilə müxtəlif temperaturlarda maddələrin həllolma əmsallarını təyin etmək mümkündür. Bərk və maye maddələri suda həll etdikdə sistemin həcmi nəzərə çarpacaq dərəcədə dəyişmir. Lakin qazların suda həll olması sistemin həcminin azalması ilə baş verir. Ona görə də təzyiqin artırılması qazların həll olmasını artırır.
Bəzi maddələri (benzin, kerosin, bitki yağı, gil, təbaşir tozu) su ilə qarışdırdıqda, yuxarıda qeyd olunduğu kimi, adi (və ya həqiqi) məhlul deyil, asılqanlar adlanan qarışıq alınır.

Asılqanlarda su içərisində yayılan maddə hissəcikləri adi gözlə də seçilir, çünki onların ölçüsü (100 nm-dən) böyükdür. Həqiqi məhlullarda isə həll olan maddənin hissəcikləri molekullardan və ya ionlardan ibarət olduğu üçün mikroskopla da görünmür (ölçüsü 1 nm-dən kiçikdir).
Asılqanlar iki növdür: suspenziyalar və emulsiyalar. Bərk maddə hissəciklərinin suda bərabər paylandığı asılqanlara suspenziya deyilir. Gilin, əhəngin, təbaşirin su ilə qarışığı suspenziya əmələ gətirir.
Maye hissəciklərinin suda bərabər paylandığı asılqanlar emulsiya adlanır. Yağların, benzinin, neftin su ilə qarışığı emulsiyalara misal ola bilər.
Həll olan maddənin hissəciklərinin ölçüsü 1—100 nm arasında olan sistemlərə kolloid məhlullar deyilir. Kolloid məhlullara yapışqanı, nişastanın qaynar suda məhlulunu göstərmək olar.