9.1: Blandinger og Løsninger

en løsning er et annet navn for en homogen blanding. En blanding som et materiale sammensatt av to eller flere stoffer. I en løsning er kombinasjonen så intim at de forskjellige stoffene ikke kan differensieres ved syn, selv med et mikroskop. Sammenlign for eksempel en blanding av salt og pepper og en annen blanding bestående av salt og vann. I den første blandingen kan vi lett se individuelle saltkorn og flekker av pepper. En blanding av salt og pepper er ikke en løsning. Men i den andre blandingen, uansett hvor nøye vi ser, kan vi ikke se to forskjellige stoffer. Salt oppløst i vann er en løsning.

hovedkomponenten i en løsning, kalt løsningsmidlet, er vanligvis den samme fasen som selve løsningen. Hver mindre komponent av en løsning (og det kan være mer enn en) kalles løsemiddelet. I de fleste løsningene vi vil beskrive i denne læreboken, vil det ikke være tvetydighet om en komponent er løsningsmidlet eller løsemiddelet. For eksempel, i en løsning av salt i vann, er løsemiddelet salt, og løsningsmiddel er vann.

Løsninger kommer i alle faser, og løsningsmidlet og løsningsmidlet trenger ikke å være i samme fase for å danne en løsning (som salt og vann). For eksempel er luft en gassformig løsning på ca 80% nitrogen og ca 20% oksygen, med noen andre gasser tilstede i mye mindre mengder. En legering er en fast løsning bestående av et metall (som jern) med noen andre metaller eller ikke-metaller oppløst i den. Stål, en legering av jern og karbon og små mengder av andre metaller, er et eksempel på en fast løsning. Tabell \(\PageIndex{1}\) viser noen vanlige typer løsninger, med eksempler på hver.

hva forårsaker en løsning å danne? Det enkle svaret er at løsningsmidlet og løsningsmidlet må ha lignende intermolekylære interaksjoner. Når dette er tilfelle, kan de enkelte partiklene av løsningsmiddel og løsemiddel lett blandes så intimt at hver partikkel av løsemiddel er omgitt av partikler av løsemiddel, og danner en løsning. Men hvis to stoffer har svært forskjellige intermolekylære interaksjoner, kreves store mengder energi for å tvinge sine individuelle partikler til å blande seg intimt, slik at en løsning ikke dannes. Dermed er to alkaner som n-heptan, C7H16 og n-heksan, C6H14, helt blandbare i alle proporsjoner. C7H16-og C6H14-molekylene er så like (recall Section 4.6) at det bare er ubetydelige forskjeller i intermolekylære krefter.

av en lignende grunn er metanol, CH3OH, helt blandbar med vann. I dette tilfellet er begge molekylene polare og kan danne hydrogenbindinger hverandre, og så er det sterke intermolekylære attraksjoner i hver væske. IMIDLERTID KAN CH3OH dipoler justere MED H2O dipoler, OG CH3OH molekyler kan hydrogenbinding TIL H2O molekyler, og så attraksjonene blant ulikt molekyler i løsningen er lik de blant som molekyler i hver ren væske.

denne prosessen fører til en enkel tommelfingerregel: som oppløses som. Løsemidler som er svært polar vil oppløse solutes som er svært polar eller joniske. Løsemidler som er ikke-polare vil oppløse ikke-polare løsemidler. Dermed er vann, som er polar, et godt løsemiddel for ioniske forbindelser og polare oppløsninger som etanol (C2H5OH). Vann løser imidlertid ikke opp ikke-polare oppløsninger, slik som mange oljer og fett (Figur \(\PageIndex{1}\)).

Vi bruker ordet løselig for å beskrive et løsemiddel som oppløses i et bestemt løsningsmiddel, og ordet uoppløselig for et løsemiddel som ikke oppløses i et løsningsmiddel. Således sier vi at natriumklorid er løselig i vann, men uoppløselig i heksan (C6H14). Hvis løsemiddelet og løsningsmidlet er både væsker og oppløselige i alle forhold, bruker vi ordet blandbart, og ordet blandbart hvis de ikke er det.

Øvelse \(\PageIndex{2}\)

Ville I2 være mer løselig I CCl4 eller H2O?

Svar

I2 er ikke-polar. Av de to løsningsmidlene Er CCl4 ikke-polar og H2O er polar, Så I2 forventes å være mer løselig I CCl4.

1. sannsynligvis ikke løselig
2. sannsynligvis ikke løselig
3. sannsynligvis ikke løselig