Просмотр кода страницы Раствор

{{другие значения|Раствор (значения)}}
{{Перенаправление|Растворы}}
{{Переработать|дата=2019-05-30}}
[[Файл:SaltInWaterSolutionLiquid.jpg|thumb|right|Растворение поваренной соли (NaCl) в воде]]
[[Файл:3D model hydrogen bonds in water.svg|thumb|right|150px|[[Вода]] является хорошим растворителем, поскольку молекулы полярны и способны образовывать водородные связи (1).]]
'''Раство́р''' — однородная ([[Гомогенная система|гомогенная]]) система, в состав которой входят молекулы (атомы, ионы) двух или более типов, причём доля частиц каждого типа может непрерывно меняться в определённых пределах.

От [[Механическая смесь веществ|механической смеси]] раствор отличается однородностью, от [[химическое соединение|химического соединения]] — непостоянством состава.

''[[Растворитель]]'' — компонент, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора, а при одинаковом агрегатном состоянии компонентов находится в избытке.

В зависимости от [[агрегатное состояние|агрегатного состояния]] раствор может быть газовым (то же, что смесь газов), жидким или [[твёрдый раствор|твёрдым]]. Обычно, говоря о растворе, имеют в виду жидкий раствор.

Образование того или иного типа раствора обусловливается интенсивностью межмолекулярного, [[межатомное взаимодействие|межатомного]], межионного или другого вида взаимодействия, то есть теми же силами, которые определяют возникновение того или иного [[агрегатное состояние|агрегатного состояния]]. Отличия: образование раствора зависит от характера и интенсивности взаимодействия частиц ''разных'' веществ<ref name="akhmetov">''Н. С. Ахметов'' «Общая и неорганическая химия» [http://www.ximicat.com/ebook.php?file=ahmetov.djvu&page=32 Раздел III, Агрегатное состояние. Растворы)] {{Wayback|url=http://www.ximicat.com/ebook.php?file=ahmetov.djvu&page=32 |date=20100201180425 }}</ref>.

По сравнению с индивидуальными веществами по структуре растворы сложнее<ref name="akhmetov"/>.

Также существуют молекулярные растворы (неэлектролитов) и растворы [[электролит]]ов.

По содержанию процентной концентрации различают [[Разбавленный раствор|разбавленные]] (с небольшим содержанием) и [[Концентрированный раствор|концентрированные]] растворы (с большим содержанием растворенного вещества). Это одни из основных видов растворов по содержанию концентрированного вещества.

Химическое взаимодействие растворенного вещества с растворителем в некоторых случаях приводит к [[Диссоциация (химия)|диссоциации]]. Частицы (как ионы, образовавшиеся в результате диссоциации, так и недиссоциированные молекулы) часто взаимодействуют с растворителем, с образованием структур, которые называются сольватами (гидратами, если речь о водных растворах). Этот процесс называют [[сольватация|сольватацией]] (гидратацией). Гидратную теорию растворов предложил русский учёный [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Д. И. Менделеев]].

== Твёрдые, жидкие, газообразные растворы ==
Чаще всего под раствором подразумевается жидкое [[вещество]], например, раствор [[соли]] или [[Спирты|спирта]] в [[вода|воде]] (или даже раствор [[золото|золота]] в [[ртуть|ртути]] — [[амальгама]]).

Существуют также растворы [[газ]]ов в жидкостях, газов в газах и жидкостей в жидкостях, в последнем случае растворителем считается вода, или же компонент, которого больше.

В химической практике обычно под растворами понимают гомогенные системы, растворитель может быть жидким ([[водный раствор]]), твёрдым ([[твёрдый раствор]]), газообразным. Однако нередко допускается и [[гетерогенность]] — см. «[[Золи]]».

== Истинные и коллоидные растворы ==
Коллоидные и истинные/молекулярные растворы (изучением коллоидных систем занимается [[коллоидная химия]]) отличаются главным образом размерами частиц.

В истинных растворах размер частиц менее 1 нм, частицы в таких растворах невозможно обнаружить оптическими методами; в то время как в коллоидных растворах размер частиц 1 нм — 100 нм<ref>{{ХЭ|т=2|статья=Золи}}</ref>, частицы в таких растворах можно обнаружить при помощи [[ультрамикроскоп]]а (см. [[эффект Тиндаля]]).

== Растворение ==
Растворение — физико-химический процесс, где происходит взаимодействие между [[частица]]ми, образующими раствор. Происходит в результате взаимодействия [[атом]]ов ([[молекула|молекул]]) [[растворитель|растворителя]] и растворённого вещества и сопровождается увеличением [[Термодинамическая энтропия|энтропии]] при растворении твёрдых веществ и её уменьшением при растворении газов. При растворении [[Термодинамическая фаза|межфазная]] граница исчезает, при этом многие [[физические свойства]] раствора (например, плотность, вязкость, иногда — цвет, и другие) меняются.

В случае химического взаимодействия [[Растворитель|растворителя]] и растворённого вещества сильно меняются и [[химические свойства]] — например, при растворении газа [[хлороводород]]а в воде образуется жидкая [[соляная кислота]].

При растворении кристаллических веществ, растворимость которых увеличивается с увеличением температуры, происходит охлаждение раствора ввиду того, что у раствора внутренняя энергия больше, чем у кристаллического вещества и растворителя, взятых отдельно. Например, кипяток, в котором растворяют сахар, сильно охлаждается<ref>{{книга|заглавие=Элементарный учебник физики: Учебное пособие. В 3 т. |часть=§275. Охлаждяющие смеси|ответственный=Под ред. [[Ландсберг, Григорий Самуилович|Г. С. Ландсберга]]|том=1. Механика. Теплота. Молекулярная физика|издание=13-е изд|издательство=ФИЗМАТЛИТ|место=М.|год=2003|страницы=512—513}}</ref>.

== Стадии растворения кристаллических веществ в воде ==
# Разрушение [[Кристаллическая решётка|кристаллической решетки]] (физическая сторона процесса). Происходит с поглощением теплоты, то есть ''ΔН<sub>1</sub>>0'';
# Взаимодействие [[Частица|частиц]] вещества с [[молекула]]ми [[Вода|воды]] (химическая сторона процесса). Происходит с выделением теплоты, то есть ''ΔН<sub>2</sub>''<0;
# Суммарный [[Тепловой эффект химической реакции|тепловой эффект]]: ''ΔН = ΔН<sub>1</sub> + ΔН<sub>2</sub>.''

== Растворы электролитов и неэлектролитов ==
[[Электролит]]ы — вещества, проводящие в расплавах или водных растворах электрический ток. В расплавах или водных растворах они диссоциируют на ионы.

Неэлектролиты — вещества, водные растворы и расплавы которых не проводят электрический ток, так как их молекулы не диссоциируют на ионы.
[[Электролит]]ы при растворении в подходящих растворителях ([[вода]], другие [[Полярный растворитель|полярные растворители]]) диссоциируют на [[ион]]ы. Сильное физико-химическое взаимодействие при растворении приводит к сильному изменению свойств раствора (химическая теория растворов).

Вещества, которые в тех же условиях на ионы не распадаются и электрический ток не проводят, называются неэлектролитами.

К [[электролит]]ам относятся кислоты, основания и почти все соли, к неэлектролитам — большинство органических соединений, а также вещества, в молекулах которых имеются только ковалентные неполярные или малополярные связи.

== Растворы полимеров ==
Растворы высокомолекулярных веществ [[Высокомолекулярные соединения|ВМС]] — [[белки|белков]], [[углевод]]ов и др. обладают одновременно многими свойствами истинных и коллоидных растворов.

== [[Концентрация растворов]] ==
В зависимости от цели для описания [[Концентрация растворов|концентрации растворов]] используются разные [[физические величины]].
* '''Ненасыщенный раствор''' — раствор, в котором [[Концентрация растворов|концентрация]] растворённого вещества меньше, чем в насыщенном растворе, и в котором при данных условиях можно растворить ещё некоторое его количество.
* '''Насыщенный раствор''' — раствор, в котором растворённое вещество при данных условиях достигло максимальной [[Концентрация растворов|концентрации]] и больше не растворяется. Осадок данного вещества находится в [[Химическое равновесие|равновесном]] состоянии с веществом в растворе.
* '''Пересыщенный раствор''' (изредка используется термин ''перенасыщенный'') — раствор, содержащий при данных условиях больше растворённого вещества, чем в насыщенном растворе. Пересыщенные растворы неустойчивы, избыток вещества легко выпадает в осадок. Такой раствор нельзя получить путём растворения в нормальных условиях, обычно пересыщенный раствор получают охлаждением раствора, насыщенного при более высокой температуре ([[пересыщение]]).
* '''Концентрированный раствор''' — раствор с высоким содержанием растворённого вещества в противоположность [[разбавленный раствор|разбавленному раствору]], содержащему малое количество растворённого вещества. Деление растворов на концентрированные и разбавленные не связано с делением на насыщенные и ненасыщенные. Так насыщенный 0,0000134[[молярность|М]] раствор хлорида [[серебро|серебра]] является очень разбавленным, а 4[[молярность|М]] раствор бромида [[калий|калия]], будучи очень концентрированным, не является насыщенным.
* '''[[Разбавленный раствор]]''' — раствор с низким содержанием растворённого вещества. Отметим, что не всегда разбавленный раствор является ненасыщенным — например, насыщенный 0,0000134М раствор практически нерастворимого [[хлорид серебра|хлорида серебра]] является очень разбавленным. Граница между разбавленным и [[Концентрированный раствор|концентрированным]] растворами весьма условна.

== Способы выражения состава растворов ==
Состав раствора количественно характеризуется множеством показателей. Вот некоторые из наиболее важных:

* [[Концентрация смеси|Концентрации]] (размерные величины): 1. [[Молярная концентрация]] (молярность) — это количество молей растворённого вещества в литре раствора. [моль/л] 2. [[Массовая концентрация]] — это масса растворённого вещества в литре раствора. [г/л] 3. [[Концентрация смеси|Моляльная концентрация]] (моляльность) — это количество молей растворённого вещества в 1000 граммах растворителя. [моль/1000 г. растворителя] 4. [[Нормальная концентрация]] (нормальность) — это количество молей химического эквивалента растворённого вещества в литре раствора. [моль-экв/л]

* Доли (безразмерные величины): 1. [[Мольная доля]] — это отношение числа молей растворённого компонента к общему числу молей раствора. 2. [[Массовая доля]] — это отношение массы растворённого компонента к общей массе раствора. 3. [[Объёмная доля]] (для смесей газов и растворов жидкостей) — это отношение объёма растворённого компонента к сумме объёмов растворителя и растворённого вещества до начала процесса растворения.
* Доли также могут быть выражены и в процентах: [[Концентрация смеси|Процентная концентрация]] — это масса растворённого вещества к 100 граммам раствора.

== См. также ==
* [[Эмульсия]]
* [[Гели]]
* [[Нанодисперсия]]
* [[Эвтектика]]
* [[Электролитическая диссоциация]]
* [[Сольватохромизм]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{ФЭ|4|статья=Растворы}}
* {{ХЭ|т=4|статья=Растворы}}
* {{книга|автор=[[Шахпаронов, Михаил Иванович|Шахпаронов М. И.]]|заглавие=Введение в молекулярную теорию растворов|место=М.|издательство=Государственное издательство технико-теоретической литературы|год=1956|страниц=508}}
* Термодинамическая теория растворов : Учеб. пос. для студ. вузов (Химия) / ''[[Дуров, Владимир Алексеевич|В. А. Дуров]], [[Агеев, Евгений Петрович|Е. П. Агеев]]''. - 2-е изд., испр. - Москва : УРСС, 2003. - 245 с.; ISBN 5-354-00190-0.
* {{книга|автор=Реми Г.|заглавие=Курс неорганической химии|место=М.|издательство=Издательство иностранной литературы|год=1963, 1966|том=1—2}}
* {{книга
|год=1992
|заглавие=Introduction to Organic Chemistry
|издание=4th ed.
|издательство=Macmillan Publishing Company, New York
|id=ISBN 0-02-418170-6
|ref=Streitwieser
|язык=
|автор=Streitwieser, Andrew; Heathcock, Clayton H., Kosower, Edward M.
}}

== Ссылки ==
* {{Из|Кругосвет|http://krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/RASTVORI.html|заглавие=Растворы}}
* {{Из|http://samlib.ru/a/anemow_e_m/ege-6.shtml|заглавие=Растворы, системы дисперсные и коллоидные. Базовая терминология}}

{{Внешние ссылки}}
{{Термодинамические состояния вещества}}

[[Категория:Растворы]]
[[Категория:Тепломассообмен]]
[[Категория:Гидраты]]