פתרון מרוכז: מאפיינים ודוגמאות - כִּימִיָה - 2025

פתרון מרוכז הוא אחד המכיל כמות גדולה של מומס ביחס לסכום זה יכול להתמוסס; בעוד שבתמיסה מדולל יש ריכוז נמוך של מומסים. ניתן להכין תמיסה מדוללת מתמיסה מרוכזת על ידי הוספת ממס אליה, או במידת האפשר, חילוץ ממסים ממסים.

הרעיון יכול להיות יחסי, שכן מה שמגדיר פיתרון מרוכז הם ערכים גבוהים בחלק מתכונותיו; לדוגמא, במרנג גלידה יש ​​ריכוז גבוה של סוכר, המוכח על ידי טעמו המתוק.

מקור: גבריאל בוליבר

ריכוז המומסים של תמיסה מרוכזת קרוב לזה של תמיסה רוויה או שווה. המאפיין העיקרי של תמיסה רוויה הוא שהוא אינו יכול להמיס כמות נוספת של מומסים בטמפרטורה נתונה. לכן ריכוז המומס בתמיסות הרוויות שלו נשאר קבוע.

המסיסות של רוב המומסים עולה עם עליית הטמפרטורה. בדרך זו ניתן להמיס כמות נוספת של מומסים בתמיסה רוויה.

ואז ככל שהטמפרטורה יורדת, עולה ריכוז המומסים של התמיסה הרוויה. מדברים זה המקרה של פיתרון רווי-על.

מאפיין תמיסה מרוכזת

ריכוז תמיסה, כלומר היחס בין כמות מומס לכמות תמיסה או ממס, יכול להתבטא כאחוז ממיס בתמיסה (P / V או P / P).

זה יכול לבוא לידי ביטוי בשומות של מומסים לליטר תמיסה (מולאריות) ובמקבילים מומסים לליטר תמיסה (נורמליות).

כמו כן, מקובל לבטא את ריכוז הפיתרון בשומות של מומס לקילוגרם של הממס (מולליות) או לבטא אותו בשומות של מומס ביחס לסך הכל שומות של התמיסה (שבר מולרי). בתמיסות מדוללות מקובל למצוא את ריכוז הפיתרון בדקה לדקה (חלקים למיליון).

תהיה אשר תהיה צורת הביטוי של ריכוז התמיסה, לתמיסה מרוכזת יש שיעור גבוה של המומסים, במקרה זה מבוטאים כמסה, ביחס למסה או לנפח של התמיסה או הממיס. ריכוז זה שווה למסיסות המומס בממס או קרוב מאוד לערכו.

תכונות קולטיטיביות של פתרונות

הם קבוצה של תכונות של פתרונות שתלויים במספר החלקיקים בתמיסה ללא קשר לסוגם.

התכונות הקולטיטיביות אינן מבחינות בין מאפייני החלקיקים, בין אם הם אטומים של נתרן, כלור, גלוקוז וכו '. הדבר החשוב הוא המספר שלך.

בשל עובדה זו, היה צורך ליצור דרך שונה לבטא ריכוז של פתרון הקשור לתכונות קולגטיביות כביכול. בתגובה לכך נוצרו הביטויים אוסמולריות ואוסמולליות.

אוסמולריות ואוסמולליות

אוסמולריות קשורה למולאריות של התמיסה ולאוסמולליות למולוליות שלה.

יחידות האוסמולריות הן אוסם / ל של תמיסה או mosm / L של הפתרון. ואילו יחידות האוסמולליות הן אוסם / ק"ג מים או מושם / ק"ג מים.

אוסמולריות = mvg

m = מולאריות של הפיתרון.

v = מספר החלקיקים אליהם מתנתק תרכובת בתמיסה מימית. לדוגמה: עבור NaCl, v ערך 2; עבור CaCl ₂ , v יש ערך של 3 ולגלוקוזה, תרכובת אלקטרוליטית שאינה מתנתקת, v יש ערך של 1.

g = מקדם אוסמוטי, גורם תיקון לאינטראקציה של חלקיקים טעונים חשמליים בתמיסה. לגורם תיקון זה יש ערך קרוב ל 1 לפתרונות דלילים והוא נוטה לאפס ככל שהמולאריות של תרכובת האלקטרוליט עולה.

המאפיינים הקולטיטיביים מוזכרים להלן, המאפשרים לקבוע כמה מרוכז פיתרון.

הפחתת לחץ אדי

כשהמים מחוממים הם מתאדים והאדים הנוצרים מפעילים לחץ. עם הוספת המומס, לחץ האדים יורד.

לכן, לפתרונות מרוכזים לחץ אדי נמוך. ההסבר הוא שמולקולות מומסות ממקמות מולקולות מים בממשק המים-אוויר.

ירידת נקודה קריוסקופית

ככל שהאוסמולריות של תמיסה עולה, הטמפרטורה בה הקפאת התמיסה המימית יורדת. אם טמפרטורת ההקפאה של מים טהורים היא 0 מעלות צלזיוס, טמפרטורת ההקפאה של תמיסה מימית מרוכזת נמוכה מערך זה.

הרמת נקודת רתיחה

על פי חוק ראולוט, העלאת נקודת הרתיחה של הממס הטהור עומדת ביחס ישיר למולאריות של התמיסה שמקורה בתוספת מומס. לכן, לפתרונות מרוכזים יש נקודת רתיחה גבוהה יותר מאשר מים.

לחץ אוסמוטי

ישנם שני תאים עם ריכוזים שונים, המופרדים על ידי קרום המאפשר לעבור מים, אך מגביל את מעברם של חלקיקי המומסים.

המים יזרמו מהתמיסה עם הריכוז הנמוך ביותר של מומסים לתמיסה עם הריכוז הגבוה ביותר של מומסים.

זרימת מים נטו זו תיעלם בהדרגה כאשר המים המצטברים בתא עם הריכוז הגבוה ביותר יוצרים לחץ הידרוסטטי המתנגד לזרימת המים לתא זה.

זרימת המים על ידי אוסמוזה מתרחשת בדרך כלל לעבר פתרונות מרוכזים.

הבדלים עם פתרון מדולל

לפתרונות מרוכזים יש שיעור גבוה של מומסים ביחס לנפח או למסה של התמיסה. לתמיסות מדוללות יש יחס נמוך של מומס לנפח או מסה של התמיסה.

יש להם מולאריות, מוליאליות ונורמליות גבוהה יותר מאלו של פתרונות מדוללים.

נקודת ההקפאה של תמיסות מרוכזות נמוכה מזו של תמיסות מדוללות; כלומר הם קופאים בטמפרטורות קרות יותר.

לפיתרון מרוכז לחץ אדים נמוך יותר מאשר תמיסה מדוללת.

לפתרונות מרוכזים נקודת רתיחה גבוהה מזו של תמיסות מדוללות.

- מכניסים במגע דרך קרום חדיר למחצה, מים יזרמו מתמיסות מדוללות לפתרונות מרוכזים.

דוגמאות לפתרונות

מְרוּכָּז

דבש הוא פיתרון רווי של סוכר. מקובל לראות את התרחשות ההתגבשות מחדש של סוכר, המעידה בעפעפיים של המכולות המכילות דבש.

- מים שיש בהם ריכוז גבוה של מלחים שונים.

-השתן מאנשים עם התייבשות קשה.

מים מוגזים הם תמיסה רוויה של פחמן דו חמצני.

דָלִיל

-שתן של אדם עם צריכת מים מוגזמת.

-הזיעה היא בדרך כלל באוסמולולריות נמוכה.

-תרופות רבות המסופקות בצורת תמיסה הן בעלות ריכוז נמוך.

הפניות

1. ויקיפדיה. (2018). ריכוז. התאושש מ: es.wikipedia.org
2. Falst L. (2018). ריכוז הפתרונות: הגדרה ורמות. לימוד. התאושש מ: study.com
3. המלווה לכימיה למורים בחטיבות הביניים- מדגם. (sf). פתרונות וריכוז. . התאושש מ: ice.chem.wisc.edu
4. פתרונות מימיים - מולאריות. התאושש מ: chem.ucla.edu
5. וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה. (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.