Page semi-protected

솔루션(화학)

Solution (chemistry)
"Solute"는 여기서 리다이렉트 됩니다.Homoiostelea 클래스의 유일한 순은 Solute(Ekinoderm)를 참조하십시오.
식염수(NaCl)를 물에 녹여 식염수를 만든다.소금은 용질이고 물은 용매이다.

화학에서 용액은 두 개 이상의 물질로 이루어진 특수한 유형의 균질 혼합물이다.이러한 혼합물에서 용질은 용매로 알려진 다른 물질에 용해된 물질이다.용액의 혼합 과정은 화학적 극성의 효과가 관여하는 규모에서 일어나 용해에 특정한 상호작용을 일으킨다.일반적으로 용제가 혼합물의 큰 부분일 때 용액의 상태는 용매와 같습니다.용액의 중요한 파라미터 중 하나는 농도이며, 이것은 주어진 용액 또는 용매의 용질량을 측정하는 것입니다."수용액"이라는 용어는 용제 중 하나가 [1]물일 때 사용됩니다.

특성.

  • 용액은 두 개 이상의 물질이 균질하게 혼합된 것입니다.
  • 용액 속의 용질 입자는 육안으로는 볼 수 없다.반면 현탁액에서는 입자가 보일 수 있다.
  • 용액은 광선을 산란시키지 않는다.반면 현탁액 내의 입자는 Tyndall 산란 또는 Rayleigh 산란을 일으킬 수 있습니다.
  • 용액은 안정적입니다. 용질은 혼합물의 용해도를 초과하여 첨가하지 않는 한 침전되지 않습니다. 이때 초과 용액은 과포화라고 하는 고체 상태를 유지합니다.
  • 용액에서 용질은 여과(또는 기계적으로)로 분리할 수 없습니다.
  • 그것은 단상으로만 구성되어 있다.

종류들

균질하다는 것은 혼합물의 성분이 단일상을 형성한다는 것을 의미합니다.이질적이라는 것은 혼합물의 성분이 서로 다른 위상에 있다는 것을 의미합니다.혼합물의 특성(농도, 온도 및 밀도 등)은 부피를 통해 균일하게 분포할 수 있지만 확산 현상이 없거나 완료된 후에만 분포할 수 있습니다.일반적으로 가장 많은 양이 존재하는 물질을 용매로 간주한다.용제는 기체, 액체 또는 고체일 수 있습니다.용제 이외의 용액에 존재하는 1개 이상의 성분을 용질이라고 한다.용액의 물리적 상태는 용제와 동일합니다.

기체 혼합물

용제가 기체일 경우 주어진 조건 하에서 기체(응축 불가) 또는 증기(응축 불가)만 용해됩니다.가스 용액의 예로는 공기(질소에 용해된 산소 및 기타 가스)가 있습니다.기체 분자 간의 상호작용은 거의 아무런 역할을 하지 않기 때문에, 응축할 수 없는 가스는 다소 사소한 해법을 형성합니다.문헌에서 그것들은 용액으로 분류되지 않고 단순히 가스의 균질 혼합물로 다루어진다.브라운 운동과 기체 분자의 영구적인 분자 교반으로 기체 시스템의 균질성을 보장한다.비응축성 가스 혼합물(예: 공기/CO2 또는 공기/제논)은 상대 밀도의 함수로서 명확하게 성층화되고 분리된 가스층처럼 자연적으로 혼합되거나 침전물이 퇴적되지 않는다.확산력은 지구에 존재하는 정상적인 조건하에서 효율적으로 중력에 대항한다.응축성 증기의 경우는 다릅니다. 즉, 주어진 온도에서 포화 증기 압력에 도달하면 증기의 과잉이 액체 상태로 응축됩니다.

액체 솔루션

용제가 액체일 경우 거의 모든 기체, 액체 및 고형물을 용해할 수 있습니다.다음은 몇 가지 예입니다.

  • 액체 상태의 기체:
    • 물속의 산소
    • 물 속의 이산화탄소 – 용액이 화학 반응(이온 생성)을 동반하기 때문에 덜 간단한 예입니다.탄산수의 눈에 보이는 기포는 용해된 가스가 아니라 용액에서 나온 이산화탄소의 거품일 뿐이다; 용해된 기체 자체는 분자 수준에서 용해되어 보이지 않는다.
  • 액체 중의 액체:
    • 화학은 같지만 농도가 다른 두 개 이상의 물질을 혼합하여 상수를 형성하는 것(용액의 균질화)
    • 알코올 음료는 기본적으로 물에 있는 에탄올의 용액입니다.
  • 액체 상태의 고체:
  • 물 속의 용액은 특히 흔하며, 수용액이라고 불린다.
  • 비수성 용액은 관련된 액체 용제가 [1]물이 아닌 경우입니다.

반대 예는 균질하지 않은 액체 혼합물에 의해 제공됩니다. 콜로이드, 현탁액, 유화액은 솔루션으로 간주되지 않습니다.

체액은 많은 용질을 포함하는 복잡한 액체 용액의 예입니다.칼륨과 같은 용질 이온을 함유하고 있기 때문에 이들 중 많은 것이 전해질이다.게다가, 그것들은 설탕이나 요소 같은 용질 분자를 포함하고 있다.산소와 이산화탄소는 또한 혈액 화학의 필수적인 구성 요소이며, 여기서 산소의 농도 변화는 심각한 질병이나 부상의 징후일 수 있습니다.

견고한 솔루션

용제가 고체일 경우 기체, 액체, 고형물을 용해시킬 수 있다.

용해성

주요 기사: 용해성과 용해성

한 화합물이 다른 화합물에 용해되는 능력을 용해성이라고 [clarification needed]한다.액체가 다른 액체에 완전히 녹으면 두 액체가 섞일 수 있다.결코 혼합하여 용액을 형성할 수 없는 두 물질은 불용성이라고 한다.

모든 해는 양의 혼합 엔트로피를 갖는다.다른 분자 또는 이온 간의 상호작용은 에너지적으로 유리할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.상호작용이 좋지 않으면 용질 농도가 높아짐에 따라 자유 에너지가 감소합니다.어느 시점에서는 에너지 손실이 엔트로피 이득보다 커 용질 입자는[clarification needed] 더 이상 용해될 수 없다. 용액은 포화 상태라고 한다.그러나 용액이 포화 상태가 될 수 있는 지점은 온도, 압력 및 오염과 같은 다양한 환경 요인에 따라 크게 달라질 수 있습니다.일부 용질-용매 조합의 경우 용해도를 높여(예를 들어 온도를 높여) 용해도를 높인 후(예를 들어 냉각에 의해) 감소시킴으로써 과포화 용액을 제조할 수 있다.

일반적으로 용제의 온도가 높을수록 주어진 고체 용질이 더 많이 용해될 수 있습니다.그러나 대부분의 가스 및 일부 화합물은 온도가 상승하면 용해도 감소한다.이러한 동작은 용액의 발열 엔탈피의 결과입니다.일부 계면활성제는 이러한 행동을 보인다.액체에 포함된 액체의 용해성은 일반적으로 고체나 기체에 비해 온도에 덜 민감하다.

특성.

다른 화합물을 첨가하면 녹는점, 끓는점 등의 화합물의 물리적 특성이 변한다.이러한 특성을 조합하여 콜로게이션 특성이라고 합니다.다른 화합물에 용해된 한 화합물의 양을 정량화하는 방법에는 집합적으로 농도라고 불리는 여러 가지가 있습니다.예를 들어 몰 농도, 체적 비율, 몰 분율 등이 있습니다.

이상적인 솔루션의 특성은 구성 요소의 속성의 선형 조합으로 계산할 수 있습니다.용질과 용제가 모두 동일한 양(예: 에탄올 50%, 수용액 50%)으로 존재하는 경우, "용질"과 "용제"의 개념은 덜 관련되지만, 용매로 더 자주 사용되는 물질은 일반적으로 용매(이 예에서는 물)로 지정됩니다.

액체.

다음 항목도 참조하십시오.용매 § 용매분류

원칙적으로, 액체 귀가스, 용융 금속, 용융 소금, 용융 공유 네트워크, 분자 액체 등 모든 종류의 액체가 용매 역할을 할 수 있습니다.화학과 생화학에서 대부분의 용제는 분자 액체이다.그들은 분자가 영구적인 전기 쌍극자 모멘트를 가지고 있는지 여부에 따라 극성과 비극성으로 분류될 수 있다.또 다른 차이점은 그들의 분자가 수소 결합을 형성할 수 있는지 여부이다.가장 일반적으로 사용되는 용매인 물은 극성이자 수소 결합을 유지한다.

물은 분자가 극성을 띠고 수소 결합을 형성할 수 있기 때문에 좋은 용매입니다(1).

소금은 극성 용매에 용해되어 용매 분자의 음과 양 끝에 각각 끌리는 양의 이온과 음의 이온을 형성합니다.용제가 물인 경우, 대전된 용질 이온이 물 분자에 둘러싸일 때 수화 현상이 발생합니다.전형적인 예로는 수성 소금물이 있다.이러한 용액을 전해질이라고 한다.소금이 물에 녹을 때마다 이온 연관성이 고려되어야 한다.

극성 용질은 극성 용매에 용해되어 극성 결합 또는 수소 결합을 형성합니다.예를 들어, 모든 알코올 음료는 에탄올 수용액입니다.반면 비극성 용매는 비극성 용매에서 더 잘 용해됩니다.예를 들어 물과 호환되지 않으면서 쉽게 혼합되는 오일과 그리스와 같은 탄화수소가 있습니다.

기름과 물의 불변의 한 예는 손상된 유조선에서 유출된 석유를 들 수 있는데, 유조선은 바닷물에 녹지 않고 오히려 표면에 떠 있다.

구성 성분으로 제조

실험실에서는 구성 성분에서 직접 용액을 만드는 것이 일반적입니다.실제 계산에는 세 가지 경우가 있습니다.

  • 사례 1: 용제의 부피가 주어집니다.
  • 사례 2: 용질 질량의 양이 주어집니다.
  • 케이스 3: 최종 솔루션 볼륨 제공.

다음 식에서 A는 용매, B는 용질, C는 농도이다.용질 부피의 기여는 이상적인 솔루션 모델을 통해 고려됩니다.

  • 케이스 1: 용제 부피A V의 양(mL)을 부여한다.용질량B m = CA V dA /(100-C/dB)
  • 사례 2: 용질량B m이 주어진다.용제 부피A V = mB (100/C-1/dB )
  • 사례 3: 최종 용액 부피 Vt의 양(mL)을 부여한다.용질량B m = C Vt /100, 용제 부피A V = (100/C-1/dB) mB
  • 사례 2: 용질 질량을 알고 있습니다A. VB = m 100/C
  • 케이스 3: 솔루션 총량을 알 수 있습니다.케이스 1과 같은 공식입니다.VA = 전압B, m = C VA / 100

예: 물 1 L로 NaCl 용액 2 g/100 mL를 만든다(성질).결과 용액의 밀도는 특히 희석 용액의 경우 물의 밀도와 동일한 것으로 간주되므로 밀도 정보는 필요하지 않습니다.

mB = CA V = ( 2 / 100 ) g/mL × 1000 mL = 20 g

「 」를 참조해 주세요.

무료 사전인 Wiktionary에서 솔루션 또는 솔루션을 찾아보십시오.

레퍼런스

  1. ^ a b "Solutions". Washington University Chemistry Department. Washington University. Retrieved 13 April 2018.

외부 링크

  • Wikimedia Commons 솔루션 관련 미디어