SOLUTII ADEVARATE
Soluţiile adevarate au diametrul particulelor solviţilor mai mic decât 1 nm, sunt sisteme omogene, monofazice, starea de agregare a solventului putând fi oricare (gazoasă, lichidă sau solidă). Solventul este constituentul lichid aflat în cantitate cea mai mare al soluţiei moleculare. Excepţie de la această regulă face apa care este întotdeauna solventul (de exemplu, o soluţie de alcool 75% are ca solvent apa). Soluţiile apoase sunt de foarte mare importanţă în medicină. Pentru studiul teoretic al sistemelor disperse se foloseşte conceptul de soluţie ideală caracterizată prin faptul că este foarte diluată. Soluţia nu mai este ideală atunci când concentraţia ei creşte. Concentraţia limită a solvitului la care acesta nu se mai dizolvă, ci precipită se numeşte solubilitate, iar soluţia obţinută se numeşte soluţie saturată. Solubilitatea unei soluţii depinde de natura solventului şi a solvitului (nu toate substanţele produc soluţii saturate, există substanţe care formează faze omogene, indiferent de concentraţie), temperatură şi, uneori, de presiune. Saturaţia este o stare de echilibru, condusă de legile termodinamice ale echilibrului. Solubilitatea se poate explica pornind de la interacţiunile care există între particulele de solvent şi particulele de solvit. Dacă interacţiunea dintre tipurile diferite de particule este mai puternică decât interacţiunea dintre particulele aceleiaşi faze, solubilitatea creşte, soluţia se formează spontan, particulele de solvit sunt înglobate de particulele de solvent. Soluţii adevărate: Legile osmozei nu se aplică riguros la toate categoriile de soluţii. Pentru soluţiile concentrate presiunea osmotică mai mare decât cea calculată conform legilor osmozei.
1
Aceasta se datorează faptului că volumul moleculelor încetează de a mai fi neglijabil în raport cu volumul soluţiei şi distanţa intermoleculară. Ca urmare a fenomenului de disociaţie electrolitică sărurile, acizii, bazele au în soluţii apoase o presiune osmotică superioară celei care ar corespunde numărului de molecule prezente în volumul de soluţie dat. De exemplu o soluţie de presiune dublă, o soluţie de
va avea o
va avea o presiune triplă.
În cazul soluţiilor coloidale, formate din agregate moleculare, presiunea osmotică este mai mică decât cea calculată teoretic, doarece fiecare agregat se comportă ca o singură particulă. Având în vedere consideraţiile de mai sus, soluţiile se pot clasifica în adevărate şi false, după cum se supun sau nu legilor osmozei. Definitie: Soluţiile adevărate sunt cele cristaloide neelectrolite diluate, la care numărul de particule corespunde exact cu numărul de molecule dizolvate. Soluţiile false sunt cele cristaloide şi cele coloidale. Concentratia este o caracteristica esentiala a unei solutii si reprezinta raportul dintre cantitatea de substanta dizolvata si cantitatea dizolvantului (solventului) utilizat. Exista mai multe moduri de exprimare a concentratiei unei solutii. a.
Concentratia procentuala: reprezinta cantitatea de substanta dizolvata
în 100g solutie,în acest caz exprimarea fiind "g/g". Daca solutia se prepara prin cântarirea substantei respective si aducerea acestuia la volum constant cu solventul, este exprimare "g/ml". Daca solutia se prepara volumetric, ambele componente ale solutiei fiind lichide, avem exprimare "v/v". b.
Concentratia molara (M sau CM) reprezinta numarul de moli de
substanta dizolvata în 1000ml solutie. 2
Numarul de moli se determina cu ajutorul urmatoarei formule: n = m/M, Unde, n reprezinta numarul de moli ; m reprezinta masa de substanta (g) ; M reprezinta masa moleculara. Densitatea unei solutii se determina cu formula : ρ= masa de solutie / volumul de solutie (g/ml). Concentratia normala (N sau CN) se refera la numarul de echivalenti gram dizolvati în 1000ml solutie. In concluzie, solutiile adevarate se regasesc in clasificarea sistemelor disperse. Acestea se clasifică în funcţie de dimensiunile particulelor, starea de agregare a dispersantului, afinitatea dintre componenţi sau tipul fazelor componente (faza reprezintă o parte omogenă a unui sistem, la suprafeţele de separare de celelalte părţi apărând variaţii bruşte ale proprietăţilor fizico - chimice). Pentru a caracteriza complet un sistem dispers, trebuie luate în considerare toate aceste criterii. 1. Pornind de la dimensiunile particulelor solvitului, se defineşte gradul de dispersie Δ ca fiind inversul diametrului particulelor solvitului d: d1=Δ în funcţie de care se disting: - soluţii adevărate (moleculare) Δ > 109 m-1, d < 1 nm, aceasta este invizibilă la microscopul optic sau la ultramicroscop - soluţii coloidale 107 m-1 < Δ < 109 m-1, 1 nm < d < 100 nm, vizibil la ultramicroscop - suspensii Δ < 107 m-1, d > 100 nm, vizibilă la microscopul optic sau chiar cu ochiul liber. 3
2. În funcţie de starea de agregare a solventului (solvitul putând fi gaz, lichid sau solid) sistemele disperse pot fi: - gazoase – substanţa dispersantă este un gaz (amestecurile gazoase, vaporii în aer, ceaţa) - lichide – substanţa dispersantă este un lichid (lichide nemiscibile, lichid în gaz, soluţii de electrolit) - solide – substanţa dispersantă este un solid (unele aliaje) 3. În funcţie de afinitatea dintre componenţi sistemele disperse sunt: - liofile (există afinitate între solvit şi solvent) - liofobe (nu există afinitate între solvit şi solvent) 4. Din punct de vedere al tipului fazelor componente sistemele disperse pot fi: - monofazice, care pot fi omogene (proprietăţi identice în toate punctele sistemului) şi neomogene (proprietăţile diferă de la un punct la altul) - polifazice - heterogene: între părţile componente există suprafeţe de separare. (ceaţa, aerosoli, spuma : lichid şi gaz, gel : solid cu lichid)
4
