تحقیق در مورد محلول و انواع آن

آشنایی با انواع محلول ها و خواص آنها

در این تحقیق درباره محلول و انواع آن از کتاب شیمی دهم اطلاعاتی جمع آوری شده است با دانشچی همراه باشید.

محلول چیست؟

محلول ها در زندگی روزانه ما نقش اساسی دارند و هر روز با آن ها سرو کار داریم و استفاده می شوند مثل هوایی که تنفس می کنیم، قهوه، آب میوه، نوشابه و غیره.
به ترکیب همگن دو یا چند ماده محلول گفته می‌شود. به طور ساده تر محلول، مخلوط یکنواخت (همگن) مواد است و اجزای تشکیل دهنده مخلوط در یک فاز می باشند.

زمانی که دو ماده در هم حل می شوند یکی از مواد حل شونده نام دارد و ماده دیگر را حلال می گویند، فرض کنید می خواهید آب نبات میل کنید، با بزاق دهانتان یا همان حلال، آب نبات (حل شونده) در دهانتان حل می شود.

ماده ای که به میزان بیشتری در مخلوط وجود داشته باشد را حلال می گویند، حلال در هر فاز فیزیکی باشد، محلول هم در همان فاز خواهد بود، حلال می تواند به شکل گاز، جامد و یا مایع وجود داشته باشد.

ماده دیگری که در محلول وجود دارد و حلال نیست را حل شونده می گویند. محلول ها نیز مانند مواد در سه حالت مایع، گاز و جامد وجود دارند، ممکن است مایعی در مایع دیگر حل شود و یا اینکه گاز با گاز ترکیب شود برای مثال اتمسفر یک محلول گازی است که از ترکیب دی اکسید کربن، اکسیژن، آرگون، متان، آب و اجزای دیگر تشکیل شده است.

دسته بندی محلول ها از روی فعل و انفعالاتی که بین حلال و حل شونده رخ می دهد، ایجاد می شود فعل و انفعالات یا برهمکنش بین مولکول ها و یون های حلال و حل شونده به وجود می آید و منجر به کاهش میزان انرژی آزاد مولکول های مواد می شود.

برای معرفی محلول ها باید چهار مورد زیر را در نظر بگیرید:

💠 نوع محلول: مایع، جامد و گاز

💠 الکترولیت بودن محلول: محلول های اسیدی، بازی و نمک‌هایی که به یون‌های آب‌پوشی شده مثبت و منفی قابل تفکیک و جداسازی هستند. محلول های الکترولیت یا مواد یونی به دلیل هیدراته شدن (هیدراسیون) در آب حل می‌شوند، محلول هایی که از ترکیب های یونی و آب تشکیل شده اند الکترولیت هستند.

💠 واکنش های جانشینی: نوعی واکنش شیمیایی که در آن یک گروه عامل در ترکیب شیمیایی با گروه دیگری از ترکیب جابجا می شوند. واکنش‌های الکترولیت که سبب تشکیل مولکول‌ها، گازها و جامدات خنثی می‌شوند.

💠 استوکیومتری محلول: تعریف غلظت محلول ها با واحد‌های مختلف و استوکیومتری، ویژگی های محلول و محاسبات استوکیومتری با استفاده از غلظت محلول.

انواع محلول ها را نام ببرید

◊ محلول همگن

محلول همگن، محلولی است که اجزای تشکیل دهنده در کل محلول به طور یکنواخت ترکیب شده اند. شربت، محلول آب نمک و آب قند، نمونه هایی از محلول همگن است.

◊ محلول ناهمگن

محلول ناهمگن، محلولی که ترکیب و خواص در کل محلول به صورت غیر یکنواخت می باشد. ترکیب آب و روغن، آب و شن و آب و بنزین، نمونه هایی از محلول ناهمگن است.

می توان محلول ها را بسته به اینکه چه مقدار ماده حل شونده در حلال ترکیب شده، به سه دسته محلول دسته بندی کرد:

◽ محلول اشباع نشده: اگر محلولی بتواند املاح بیشتری را در خود حل کند در این حالت می گوییم محلول اشباع نشده است.

◽ محلول اشباع شده: زمانی که در یک دمای مشخص، محلول قادر به حل کردن املاح بیشتری در خود نباشد می گوییم محلول اشباع (سیر) شده است.

◽ محلول فوق اشباع: زمانی که در درجه حرارت بالا، مقدار زیادی از ماده حل شونده با حلال ترکیب شده باشد محلول فوق اشباع به وجود می آید که این ذرات مازاد حل شونده را می توان از طریق فرآیند تبلور جدا سازی کرد، ذرات جدا شده به شکل بلور هستند.

انواع محلول ها بر اساس نوع حلال

• محلول آبی: محلول هایی که حلال آنها آب (O2H) است مانند: آب نمک، آب قند و دی اکسید کربن در آب

• محلول غیر آبی: محلول هایی که حلال آنها غیر از آب است مانند: فسفر در الکل اتیل، ید در تترا کلرید کربن و گوگرد در دی سولفید کربن

انواع محلول ها بر اساس مقدار حل شونده

• محلول رقیق: محلولی است که از ترکیب مقدار کمی از املاح با مقدار زیادی از حلال به وجود آمده است.

• محلول غلیظ: محلولی است که در آن مقدار زیادی از املاح و مقدار کمی حلال وجود دارد.

ویژگی محلول ها

🔸 محلول از یک فاز تشکیل شده و پایدار است.

🔸 محلول، مخلوط همگن دو یا چند ماده حل شونده در حلال است.

🔸 چشم انسان قادر به دیدین ذرات حل شونده در محلول نیست.

🔸 با انجام فرآیند تصفیه، جدا سازی محلول ممکن نیست.

🔸 پرتوی نور نمی تواند از محلول عبور کند.

🔸 محلول یک فرآیند فیزیکی است، با روش های جداسازی و فرمول های شیمیایی می توان حلال و ماده حل شونده را بازیافت کرد، برای مثال با ترکیب نیترات روی جامد و آب، یک محلول آبی نیترات روی تشکیل می شود و با فرایند تبخیر می توان مواد تشکیل دهنده را جداسازی کرد.

خواص محلول ها

خواص کولیگاتیو: خواصی از یک محلول هستند که این خاصیت به غلظت ذرات حل شده بستگی دارد و با اضافه کردن ترکیبات دیگر به آنها می توان خصوصیات فیزیکی محلول ها مانند نقطه ذوب و نقطه جوش، فشار بخار، دمای انجماد و فشار اسمزی را در آنها تغییر داد. کولیگاتیو به کل مجموع محلول بستگی دارد و تغییرات این خاصیت بستگی به تعداد اجزای محلول دارد نه خاصیت شیمیایی.

برای اندازه گیری غلظت محلول (مقدار حل شونده در یک حلال) از واحدهای مختلفی استفاده می‌شود مانند: کسر حجمی، کسر مولی و مولاریته از ترکیب خطی می توانیم برای محاسبه خصوصیت های محلول های ایده آل استفاده کنیم. مایعات معمولاً نقش حلال را دارند، در حقیقت حلال ها بیشتر مایعات مولکولی هستند.

مقایسه و دسته بندی دو محلول براساس غلظت املاح

🔹 محلول ایزو تونیک: محلولی با غلظت املاح یکسان را گویند.

🔹 محلول هایپر تونیک: غلظت بیشتری از املاح را نسبت به محلول دیگر دارد.

🔹 محلول هیپو تونیک: غلظت کمتری از املاح را نسبت به محلول دیگر دارد.

شیمیدانان معتقدند که نامحلول مطلق وجود ندارد و همه مواد هر چند کم و ناچیز، در هم حل می شوند.

بیشتر بخوانید: همه چیز درباره گاز آرگون