السوائل والمحاليل الكيميائية
ما هي السوائل والمحاليل الكيميائية وما هي خصائصها ؟
ahmed saed
أبرز الخصائص الفيزيائية للسائل هي احتفاظه بالحجم وتشكيله لشكل الحاوية. عندما تُسكب مادة سائلة في وعاء ، فإنها تأخذ شكل الوعاء ، وطالما بقيت المادة في الحالة السائلة ، فإنها ستبقى داخل الوعاء. علاوة على ذلك ، عندما يُسكب السائل من وعاء إلى آخر ، فإنه يحتفظ بحجمه (طالما لا يوجد تبخر أو تغير في درجة الحرارة) ولكن ليس شكله.
ربما يعجبك
هذه الخصائص بمثابة معايير للتمييز بين الحالة السائلة من دول الصلبة والغازية. الغازات ، على سبيل المثال ، تتوسع لملء الحاوية الخاصة بها بحيث يكون الحجم الذي تشغله هو نفس حجم الحاوية. تحتفظ المواد الصلبة بشكلها وحجمها عند نقلها من حاوية إلى أخرى.
الخصائص الفيزيائية للسوائل
يمكن تقسيم السوائل إلى فئتين عامتين: السوائل النقية ومخاليط سائلة. على الأرض ، الماء هو السائل الأكثر وفرة ، على الرغم من أن الكثير من الماء الذي تتلامس معه الكائنات الحية ليس في شكل نقي ولكنه خليط يتم فيه إذابة مواد مختلفة. وتشمل هذه المخاليط تلك السوائل الضرورية للحياة - الدم ، على سبيل المثال - المشروبات ، ومياه البحر . مياه البحر عبارة عن خليط سائل يتم فيه إذابة مجموعة متنوعة من الأملاح في الماء. على الرغم من أن هذه الأملاح صلبة في شكلها النقي ، إلا أنها تشكل جزءًا من السائل في المحيطاتالمرحلة . وبالتالي ، تحتوي المخاليط السائلة على مواد قد تكون في شكلها النقي سوائل أو مواد صلبة أو حتى غازات.
السوائل والمحاليل الكيميائية
توصف الحالة السائلة أحيانًا بأنها الحالة التي تحدث بين الحالة الصلبة والحالة الغازية ، ولأغراض بسيطة الجزيئات هذا التمييز لا لبس فيه. ومع ذلك ، فإن التمييز الواضح بين الحالات السائلة والغازية والصلبة ينطبق فقط على تلك المواد التي تتكون جزيئاتها من عدد صغير من الذرات. عندما يتجاوز العدد حوالي 20 ، قد يتم تبريد السائل في كثير من الأحيان أقل من الحقيقةنقطة الانصهار لتشكيل الزجاج ، الذي يحتوي على العديد من الخصائص الميكانيكية لمادة صلبة ولكنه يفتقر إلى الترتيب البلوري. إذا تجاوز عدد الذرات في الجزيء حوالي 100-200 ، فإن التصنيف إلى مادة صلبة وسائلة وغازية يتوقف عن كونه مفيدًا. في درجات حرارة منخفضة عادة ما تكون هذه الموادالزجاج أو المواد الصلبة غير المتبلورة ، وتقل صلابتها مع زيادة درجة الحرارة - أي ليس لها نقاط انصهار ثابتة ؛ ومع ذلك ، قد يشكل البعض سوائل حقيقية. مع هذه الجزيئات الكبيرة ، فإنالحالة الغازية غير قابلة للتحقيق ، لأنها تتحلل كيميائيًا قبل أن تكون درجة الحرارة عالية بما يكفي لتبخر السائل. تتصرف البوليمرات الاصطناعية والطبيعية العالية (مثل النايلون والمطاط) بهذه الطريقة.
يفتقر السائل إلى الترتيب المكاني القوي للمادة الصلبة ، على الرغم من احتوائه على الدرجة العالية كثافة المواد الصلبة ، وغياب ترتيب الغاز الناتج عن انخفاض كثافة الغازات - أي أن جزيئات الغاز خالية نسبيًا من تأثير بعضها البعض. أدى الجمع بين الكثافة العالية والنظام الجزئي في السوائل إلى صعوبات في تطوير نظريات السوائل المقبولة كمياً. جاء فهم الحالة السائلة ، كما هو الحال بالنسبة لجميع حالات المادة ، معالنظرية الجزيئية الحركية ، التي ذكرت أن المادة تتكون منجسيمات ثابتةالحركة وأن هذه الحركة كانت مظهرًا من مظاهرالطاقة الحرارية . كلما زادت الطاقة الحرارية للجسيم ، زادت سرعة تحركه.
ما هو المحلول؟
وفقًا للتعريف ، فإن المحلول الثنائي ليس سوى خليط متجانس من مادتين. هاتان المادتان أو المكونان هما المذاب والمذيب. المذاب هو المادة التي تذوب. إنه موجود بكمية أقل. من ناحية أخرى ، المذيب هو المادة التي تذوب المذاب. إنه موجود بكمية أكبر نسبيًا .
أنواع المحاليل المختلفة
المحاليل من أنواع مختلفة ، بناءً على عدد من المعايير ، مثل الاختلاف في المذاب أو المذيب وما إلى ذلك. دعونا الآن نلقي نظرة على أنواع المحاليل المختلفة، بناءً على معايير مختلفة.
المحاليل المائية: تحتوي هذه المحاليل على الماء كمذيب . ومن أمثلة هذه الحلول السكر في الماء وثاني أكسيد الكربون في الماء وما إلى ذلك.
المحاليل غير المائية: تحتوي هذه المحاليل على مذيب ليس الماء. يمكن أن يكون الأثير ، والبنزين ، والبنزين ، ورابع كلوريد الكربون وما إلى ذلك. وتشمل الأمثلة الشائعة الكبريت في ثاني كبريتيد الكربون ، والنفتالين في البنزين ، وما إلى ذلك.
محلول غير مشبع : غير المشبع هو الذي يمكن أن يذوب بدرجة أكبر عند درجة حرارة محددة . هذا يعني أنه لا يزال بإمكاننا إضافة المزيد من المواد المذابة إلى المذيب.
المحلول المشبع: يُقال إن المحلول مشبع عندما لا يمكننا إضافة المزيد من المذاب إلى المذيب. هذا يعني أن المحلول لا يمكن أن يذوب بعد الآن عند درجة حرارة معينة.
محلول فائق التشبع: المحلول المفرط هو الحل الذي يوجد فيه المذاب بكمية زائدة. يذوب هذا المذاب بقوة عن طريق رفع درجة حرارة أو ضغط المحلول. هذه عموما وضوح الشمس في الجزء السفلي من طريقة تسمى البلورة.
انتقالات بين حالات المادة
بعبارات عامة جدًا ، تشتمل الجسيمات التي تشكل المادة على الجزيئات والذرات والأيونات والإلكترونات. في الغاز ، تكون هذه الجسيمات بعيدة بما يكفي عن بعضها البعض وتتحرك بسرعة كافية للهروب من تأثير بعضها البعض ، والذي قد يكون من أنواع مختلفة - مثل التجاذب أو التنافر بسبب الشحنات الكهربائية وقوى الجذب المحددة التي تنطوي على الإلكترونات التي تدور حول الذرة نوى. حركة الجسيمات في خط مستقيم ، والاصطدامات الناتجة تحدث بدون فقدان للطاقة ، على الرغم من أن تبادل الطاقات قد ينتج بين الجسيمات المتصادمة.
عندما يتم تبريد الغاز ، تتحرك جزيئاته بشكل أبطأ ، وتلتحم الجسيمات البطيئة بما يكفي للبقاء في جوار بعضها البعض ، لأن قوة الجاذبية ستتغلب على انخفاضها.الطاقة الحركية ، وبحكم تعريفها ، الطاقة الحرارية. كل جسيم ، عندما ينضم إلى الآخرين في الحالة السائلة ، يتخلى عن مقياس حرارة يسمىالحرارة الكامنة للتميع ، ولكن كل منهما يستمر في التحرك بنفس السرعة داخل السائل طالما أن درجة الحرارة تبقى عند نقطة التكثيف . المسافات التي يمكن للجسيمات أن تقطعها في سائل دون أن تصطدم هي حسب ترتيب الأقطار الجزيئية.
