Përditë hasim në solucione të substancave të ndryshme. Por nuk ka gjasa që secili prej nesh ta kuptojë se sa rol të madh luajnë këto sisteme. Pjesa më e madhe e sjelljes së tyre është bërë e qartë sot përmes një studimi të hollësishëm gjatë mijëra viteve. Gjatë gjithë kësaj kohe janë futur shumë terma të pakuptueshëm për njeriun e zakonshëm. Një prej tyre është normaliteti i zgjidhjes. Cfare eshte? Kjo do të diskutohet në artikullin tonë. Le të fillojmë duke u zhytur në të kaluarën.
Historia e Kërkimeve
Mendjet e para të ndritura që filluan të studiojnë tretësirat ishin kimistë të tillë të njohur si Arrhenius, van't Hoff dhe Ostwald. Nën ndikimin e punës së tyre, gjeneratat pasuese të kimistëve filluan të gërmojnë në studimin e zgjidhjeve ujore dhe të holluara. Sigurisht, ata kanë grumbulluar një sasi të madhe njohurish, por zgjidhjet jo ujore kanë mbetur pa vëmendje, të cilat, meqë ra fjala, luajnë gjithashtu një rol të madh si në industri ashtu edhe në fusha të tjera të jetës njerëzore.
Kishte shumë pakuptueshmëri në teorinë e tretësirave joujore. Për shembull, nëse në sistemet ujore vlera e përçueshmërisë rritej me një rritje të shkallës së disociimit, atëherë në sisteme të ngjashme, por me një tretës të ndryshëm në vend të ujit, ishte e kundërta. Vlera të vogla elektrikepërçueshmëritë shpesh korrespondojnë me shkallë të lartë të disociimit. Anomalitë i nxitën shkencëtarët të eksplorojnë këtë fushë të kimisë. U grumbullua një grup i madh të dhënash, përpunimi i të cilave bëri të mundur gjetjen e rregullsive që plotësojnë teorinë e disociimit elektrolitik. Përveç kësaj, ishte e mundur të zgjeroheshin njohuritë rreth elektrolizës dhe natyrës së joneve komplekse të përbërjeve organike dhe inorganike.
Më pas filluan kërkime më aktive në fushën e solucioneve të koncentruara. Sisteme të tilla ndryshojnë dukshëm në vetitë nga ato të holluara për faktin se me rritjen e përqendrimit të substancës së tretur, ndërveprimi i tij me tretësin fillon të luajë një rol gjithnjë e më të rëndësishëm. Më shumë për këtë në seksionin tjetër.
Teori
Për momentin, shpjegimi më i mirë i sjelljes së joneve, molekulave dhe atomeve në tretësirë është vetëm teoria e disociimit elektrolitik. Që nga krijimi i tij nga Svante Arrhenius në shekullin e 19-të, ai ka pësuar disa ndryshime. U zbuluan disa ligje (si ligji i hollimit të Ostwald) që deri diku nuk përshtateshin në teorinë klasike. Por, falë punës së mëvonshme të shkencëtarëve, u bënë ndryshime në teori dhe në formën e saj moderne ekziston ende dhe përshkruan rezultatet e marra eksperimentalisht me saktësi të lartë.
Thelbi kryesor i teorisë elektrolitike të disociimit është se substanca, kur shpërndahet, zbërthehet në jonet e saj përbërës - grimca që kanë një ngarkesë. Në varësi të aftësisë për t'u zbërthyer (shpërbërë) në pjesë, dallohen të forta dhe të dobëtaelektroliteve. Ato të forta priren të shpërndahen plotësisht në jone në tretësirë, ndërsa ato të dobëta vetëm në një masë shumë të vogël.
Këto grimca në të cilat ndahet molekula mund të ndërveprojnë me tretësin. Ky fenomen quhet zgjidhje. Por jo gjithmonë ndodh, pasi është për shkak të pranisë së një ngarkese në molekulat e joneve dhe tretësit. Për shembull, një molekulë uji është një dipol, domethënë një grimcë e ngarkuar pozitivisht nga njëra anë dhe e ngarkuar negativisht nga ana tjetër. Dhe jonet në të cilat dekompozohet elektroliti gjithashtu kanë një ngarkesë. Kështu, këto grimca tërhiqen nga anët e ngarkuara në mënyrë të kundërt. Por kjo ndodh vetëm me tretës polare (i tillë është uji). Për shembull, në një tretësirë të ndonjë substance në heksan, tretja nuk do të ndodhë.
Për të studiuar tretësirat, shpesh është e nevojshme të dihet sasia e një solucioni të tretur. Ndonjëherë është shumë e papërshtatshme për të zëvendësuar sasi të caktuara në formula. Prandaj, ekzistojnë disa lloje të përqendrimeve, ndër të cilat është normaliteti i tretësirës. Tani do të tregojmë në detaje për të gjitha mënyrat e shprehjes së përmbajtjes së një substance në një tretësirë dhe metodat për llogaritjen e saj.
Përqendrimi i tretësirës
Ka shumë formula në kimi, dhe disa prej tyre janë ndërtuar në atë mënyrë që të jetë më e përshtatshme për të marrë vlerën në një formë të veçantë ose në një tjetër.
Forma e parë dhe më e njohur për ne, e shprehjes së përqendrimit është fraksioni masiv. Është llogaritur shumë thjeshtë. Thjesht duhet të ndajmë masën e substancës në tretësirë me masën e saj totale. Kështu qëKështu, ne marrim përgjigjen në fraksione të një. Duke shumëzuar numrin që rezulton me njëqind, marrim përgjigjen në përqindje.
Një formë pak më pak e njohur është fraksioni vëllimor. Më shpesh përdoret për të shprehur përqendrimin e alkoolit në pijet alkoolike. Ai gjithashtu llogaritet mjaft thjesht: ne e ndajmë vëllimin e substancës së tretur me vëllimin e të gjithë tretësirës. Si në rastin e mëparshëm, ju mund të merrni përgjigjen në përqindje. Etiketat shpesh thonë: "40% vol.", që do të thotë: 40 për qind vëllimi.
Në kimi, shpesh përdoren lloje të tjera përqendrimi. Por, para se të kalojmë tek ato, le të flasim se çfarë është një nishan i një substance. Sasia e një lënde mund të shprehet në mënyra të ndryshme: masë, vëllim. Por në fund të fundit, molekulat e secilës substancë kanë peshën e tyre, dhe nga masa e mostrës është e pamundur të kuptohet se sa molekula ka në të, dhe kjo është e nevojshme për të kuptuar përbërësin sasior të transformimeve kimike. Për këtë, u prezantua një sasi e tillë si një mol i një substance. Në fakt, një mol është një numër i caktuar molekulash: 6.021023. Ky quhet numri i Avogadros. Më shpesh, një njësi e tillë si një mol i një substance përdoret për të llogaritur sasinë e produkteve të një reaksioni. Në këtë drejtim, ekziston një formë tjetër e shprehjes së përqendrimit - molariteti. Kjo është sasia e substancës për njësi vëllimi. Molariteti shprehet në mol/L (lexo: mole për litër).
Ekziston një lloj shprehjeje shumë e ngjashme për përmbajtjen e një substance në një sistem: molaliteti. Ai ndryshon nga molariteti në atë që përcakton sasinë e një substance jo në një njësi vëllimi, por në një njësi të masës. Dhe e shprehur në lutjepër kilogram (ose shumëfish tjetër, si p.sh. për gram).
Kështu vijmë te forma e fundit, të cilën tani do ta diskutojmë veçmas, pasi përshkrimi i saj kërkon disa informacione teorike.
Zgjidhja normalitet
Çfarë është kjo? Dhe si ndryshon nga vlerat e mëparshme? Së pari ju duhet të kuptoni ndryshimin midis koncepteve të tilla si normaliteti dhe molariteti i zgjidhjeve. Në fakt, ato ndryshojnë vetëm nga një vlerë - numri i ekuivalencës. Tani mund të imagjinoni se cili është normaliteti i zgjidhjes. Është thjesht një molaritet i modifikuar. Numri i ekuivalencës tregon numrin e grimcave që mund të ndërveprojnë me një mol jonesh hidrogjeni ose jone hidroksidi.
U njohëm se cili është normaliteti i zgjidhjes. Por në fund të fundit, ia vlen të gërmojmë më thellë dhe do të shohim se sa e thjeshtë është kjo, në shikim të parë, formë komplekse e përshkrimit të përqendrimit. Pra, le të hedhim një vështrim më të afërt se çfarë është normaliteti i zgjidhjes.
Formula
Është shumë e lehtë të imagjinosh një formulë nga një përshkrim verbal. Do të duket kështu: Cn=zn/N. Këtu z është faktori ekuivalent, n është sasia e substancës, V është vëllimi i tretësirës. Vlera e parë është më interesante. Ai thjesht tregon ekuivalentin e një substance, domethënë numrin e grimcave reale ose imagjinare që mund të reagojnë me një grimcë minimale të një substance tjetër. Me këtë, në fakt, normaliteti i zgjidhjes, formula e së cilës u prezantua më lart, ndryshon cilësishtnga molariteti.
Dhe tani le të kalojmë në një pjesë tjetër të rëndësishme: si të përcaktohet normaliteti i zgjidhjes. Kjo është padyshim një pyetje e rëndësishme, ndaj ia vlen t'i qasemi studimit të saj duke kuptuar çdo vlerë të treguar në ekuacionin e paraqitur më sipër.
Si të gjejmë normalitetin e një zgjidhjeje?
Formula që diskutuam më sipër zbatohet thjesht. Të gjitha vlerat e dhëna në të llogariten lehtësisht në praktikë. Në fakt, është shumë e lehtë të llogaritet normaliteti i një tretësire, duke ditur disa sasi: masën e substancës së tretur, formulën e saj dhe vëllimin e tretësirës. Meqenëse e dimë formulën e molekulave të një substance, mund të gjejmë peshën molekulare të saj. Raporti i masës së një kampioni të një lënde të tretur me masën e tij molare do të jetë i barabartë me numrin e moleve të substancës. Dhe duke ditur vëllimin e të gjithë tretësirës, mund të themi me siguri se cili është përqendrimi ynë molar.
Operacioni tjetër që duhet të kryejmë për të llogaritur normalitetin e zgjidhjes është veprimi i gjetjes së faktorit të ekuivalencës. Për ta bërë këtë, ne duhet të kuptojmë se sa grimca formohen si rezultat i disociimit që mund të bashkojnë protone ose jone hidroksil. Për shembull, në acidin sulfurik, faktori i ekuivalencës është 2, dhe për këtë arsye normaliteti i tretësirës në këtë rast llogaritet thjesht duke shumëzuar molaritetin e tij me 2.
Aplikacion
Në analitikën kimike, shpesh duhet llogaritur normaliteti dhe molariteti i tretësirave. Kjo është shumë e përshtatshme përllogaritja e formulave molekulare të substancave.
Çfarë tjetër për të lexuar?
Për të kuptuar më mirë se çfarë është normaliteti i një zgjidhjeje, është më mirë të hapni një libër shkollor për kiminë e përgjithshme. Dhe nëse tashmë i dini të gjitha këto informacione, duhet t'i referoheni tekstit shkollor të kimisë analitike për studentët e specialiteteve kimike.
Përfundim
Falë artikullit, mendojmë se e keni kuptuar që normaliteti i një tretësire është një formë e shprehjes së përqendrimit të një lënde, e cila përdoret kryesisht në analizat kimike. Dhe tani nuk është sekret për askënd se si llogaritet.
