Lo que se llama una solución en química. Cómo preparar soluciones químicas. Soluciones, mezclas mecánicas y compuestos químicos

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Solución- mezcla homogénea (homogénea), que consiste en partículas de una sustancia disuelta, un solvente y productos de su interacción. “Homogéneo” significa que cada uno de los componentes se distribuye en la masa del otro en forma de sus partículas, es decir, átomos, moléculas o iones. .

Solución- un sistema monofásico de composición variable o heterogénea, formado por dos o más componentes.

La formación de uno u otro tipo de solución está determinada por la intensidad de la interacción intermolecular, interatómica, interiónica o de otro tipo, es decir, las mismas fuerzas que determinan la ocurrencia de uno u otro estado de agregación. Diferencias: la formación de una solución depende de la naturaleza e intensidad de la interacción de las partículas. diferente sustancias

En comparación con las sustancias individuales, las soluciones tienen una estructura más compleja.

La interacción química de un soluto con agua conduce a la formación de compuestos llamados hidratos. Sus fórmulas se expresan utilizando las fórmulas del soluto y el agua, conectadas por el signo "."

La teoría de los hidratos de las soluciones fue propuesta por el científico ruso D. I. Mendeleev.

Hidratación- el proceso de interacción de un soluto con agua.

Hidratos de cristal- cristales, que incluyen moléculas de agua; agua contenida en hidratos cristalinos - cristalización.

Soluciones sólidas, líquidas, gaseosas

La mayoría de las veces, una solución significa una sustancia líquida, como una solución de sal o alcohol en agua (o incluso una solución de oro en amalgama).

Disolución

La disolución es la transición de las moléculas de una sustancia de una fase a otra ( solución, estado disuelto). Ocurre como resultado de la interacción de los átomos (moléculas) del solvente y el soluto y se acompaña de un aumento de la entropía durante la disolución de los sólidos y su disminución durante la disolución de los gases. Cuando se disuelve, el límite interfacial desaparece, mientras que muchas de las propiedades físicas de la solución (por ejemplo, densidad, viscosidad, a veces color y otras) cambian.

En el caso de una interacción química entre un solvente y un soluto, las propiedades químicas también cambian mucho; por ejemplo, cuando el gas de cloruro de hidrógeno se disuelve en agua, se forma ácido clorhídrico líquido.

Cuando se disuelven sustancias cristalinas, cuya solubilidad aumenta al aumentar la temperatura, la solución se enfría debido al hecho de que la solución tiene más energía interna que la sustancia cristalina y el disolvente tomados por separado. Por ejemplo, el agua hirviendo, en la que se disuelve el azúcar, se enfría fuertemente.

Soluciones de electrolitos y no electrolitos

Los electrolitos son sustancias que conducen la corriente eléctrica en fundidos o soluciones acuosas. En fundidos o soluciones acuosas, se disocian en iones. Los no electrolitos son sustancias cuyas soluciones acuosas y fundidos no conducen corriente eléctrica, ya que sus moléculas no se disocian en iones. Los electrolitos, cuando se disuelven en disolventes adecuados (agua, otros disolventes polares), se disocian en iones. Una fuerte interacción fisicoquímica durante la disolución conduce a un fuerte cambio en las propiedades de la solución (teoría química de las soluciones).

Las sustancias que no se descomponen en iones en las mismas condiciones y no conducen la corriente eléctrica se denominan no electrolitos.

Los electrolitos incluyen ácidos, bases y casi todas las sales; los no electrolitos incluyen la mayoría de los compuestos orgánicos, así como sustancias en cuyas moléculas solo hay enlaces covalentes no polares o de baja polaridad.

Soluciones poliméricas

Las soluciones de sustancias de alto peso molecular de los DIU: proteínas, carbohidratos, etc. tienen simultáneamente muchas propiedades de soluciones verdaderas y coloidales.

concentración de la solución

Dependiendo del propósito, se utilizan diferentes cantidades físicas para describir la concentración de las soluciones.

solución no saturada- una solución en la que la concentración de un soluto es menor que en una solución saturada y en la que, en determinadas condiciones, se puede disolver algo más.
solución saturada Una solución en la que el soluto ha alcanzado su máxima concentración en determinadas condiciones y ya no es soluble. El precipitado de una sustancia dada está en equilibrio con la sustancia en solución.
Solución sobresaturada- una solución que contiene en condiciones dadas más soluto que en una solución saturada, el exceso de sustancia precipita fácilmente. Por lo general, una solución sobresaturada se obtiene enfriando una solución saturada a una temperatura más alta (sobresaturación).
solución concentrada Una solución con un alto contenido de soluto a diferencia de una solución diluida que contiene una pequeña cantidad de soluto. La división de soluciones en concentradas y diluidas no está relacionada con la división en saturadas e insaturadas. Entonces, una solución saturada de cloruro de plata 0.0000134 está muy diluida, y una solución 4 de bromuro de potasio, al estar muy concentrada, no está saturada.
solución diluida- una solución con un bajo contenido de soluto. Tenga en cuenta que una solución diluida no siempre está insaturada; por ejemplo, una solución saturada 0,0000134 M de cloruro de plata prácticamente insoluble está muy diluida. El límite entre soluciones diluidas y concentradas es muy condicional.

ver también

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notas

Literatura

Shakhparonov M.I. Introducción a la teoría molecular de las soluciones. - M .: Editorial estatal de literatura técnica y teórica, 1956. - 508 p.
remy g Curso de química inorgánica. - M.: Editorial de literatura extranjera, 1963, 1966. - T. 1-2.
Streitwieser Andrew. Introducción a la Química Orgánica. - 4ª ed.. - Macmillan Publishing Company, Nueva York, 1992. - ISBN ISBN 0-02-418170-6.

Enlaces

- artículo de la enciclopedia "La vuelta al mundo"
. xumuk.ru. Consultado el 11 de marzo de 2015.



Sólido

Líquido

Gas

Plasma

Sistemas dispersos

Transiciones de fase

ver también

Un extracto que caracteriza la Solución

- Eh bien, qu "est ce qu" il ya? [Bueno, ¿qué más?] - Dijo Napoleón en el tono de un hombre molesto por la incesante interferencia.
- Sire, le prince... [Soberano, duque...] - comenzó el ayudante.
"¿Solicitando refuerzos?" Napoleón habló con un gesto de enfado. El ayudante inclinó la cabeza afirmativamente y comenzó a informar; pero el emperador se apartó de él, dio dos pasos, se detuvo, dio media vuelta y llamó a Berthier. “Necesitamos dar reservas”, dijo, abriendo ligeramente los brazos. - A quién enviar allí, ¿qué te parece? - se dirigió a Berthier, a este oison que j "ai fait aigle [la oruga que hice un águila], como lo llamó más tarde.
- Soberano, ¿enviar la división de Claparede? - dijo Berthier, quien recordaba de memoria todas las divisiones, regimientos y batallones.
Napoleón asintió con la cabeza afirmativamente.
El ayudante galopaba hacia la división de Claparede. Y después de unos minutos, los jóvenes guardias, parados detrás del montículo, se movieron de su lugar. Napoleón miró en silencio en esa dirección.
“No”, se volvió de repente hacia Berthier, “no puedo enviar a Claparède. Envía la división de Friant, dijo.
Aunque no hubo ninguna ventaja en enviar la división de Friant en lugar de Claparède, e incluso hubo un inconveniente y un retraso evidentes en detener a Claparede ahora y enviar a Friant, la orden se cumplió con precisión. Napoleón no vio que, en relación con sus tropas, desempeñó el papel de un médico que interfiere con sus medicamentos, un papel que entendió y condenó tan correctamente.
La división de Friant, como las demás, desapareció en el humo del campo de batalla. Los ayudantes continuaron saltando desde diferentes direcciones, y todos, como si estuvieran de acuerdo, dijeron lo mismo. Todos pidieron refuerzos, todos dijeron que los rusos estaban manteniendo sus posiciones y estaban produciendo un feu d "enfer [fuego del infierno], del cual se estaba derritiendo el ejército francés.
Napoleón se sentó pensativo en una silla plegable.
El señor de Beausset, hambriento por la mañana, a quien le encantaba viajar, se acercó al emperador y se atrevió a ofrecer respetuosamente el desayuno a su majestad.
“Espero que ahora ya pueda felicitar a Su Majestad por su victoria”, dijo.
Napoleón sacudió la cabeza en silencio. Creyendo que la negación se refiere a la victoria y no al desayuno, el Sr. de Beausset se permitió comentar respetuosamente en broma que no hay ninguna razón en el mundo que pueda impedir el desayuno cuando se puede hacer.
- Allez vous... [Vete a...] - dijo de repente Napoleón con tristeza y se dio la vuelta. Una sonrisa dichosa de pesar, arrepentimiento y alegría brilló en el rostro de Monsieur Bosse, y caminó con paso flotante hacia los otros generales.
Napoleón experimentó una fuerte sensación, similar a la experimentada por un jugador siempre feliz que tiraba con locura su dinero, siempre ganando, y de repente, justo cuando calculaba todas las posibilidades del juego, sintiendo que cuanto más deliberada era su jugada, más seguro estaba de hacerlo. pierde
Las tropas eran las mismas, los generales eran los mismos, los preparativos eran los mismos, la disposición era la misma, la misma proclamación courte et energique [proclamación breve y enérgica], él mismo era el mismo, lo sabía, sabía que era incluso mucho más experimentado y más hábil ahora que antes, incluso el enemigo era el mismo que cerca de Austerlitz y Friedland; pero el terrible movimiento de la mano cayó mágicamente impotente.
Todos esos métodos anteriores, que solían estar invariablemente coronados por el éxito: tanto la concentración de las baterías en un punto, como el ataque de las reservas para romper la línea, y el ataque de la caballería des hommes de fer [hombres de hierro] - todos estos métodos ya han sido utilizados, y no sólo no han sido victoria, sino que de todos lados llegaban las mismas noticias sobre los generales muertos y heridos, sobre la necesidad de refuerzos, sobre la imposibilidad de derribar a los rusos y sobre el desorden de la tropas.
Previamente, después de dos o tres órdenes, dos o tres frases, mariscales y ayudantes galopaban con felicitaciones y rostros alegres, declarando como trofeos los cuerpos de prisioneros de guerra, des faisceaux de drapeaux et d "aigles ennemis, [racimos de águilas enemigas y estandartes ,] y cañones, y carros, y a Murat solo le pidió permiso para enviar caballería a recoger los trenes de equipaje. Así que estaba cerca de Lodi, Marengo, Arcole, Jena, Austerlitz, Wagram, etc., etc. Ahora algo extraño era ocurriendo a sus tropas.
A pesar de la noticia de la captura de los rubores, Napoleón vio que no era lo mismo, para nada lo que había sido en todas sus batallas anteriores. Vio que el mismo sentimiento que él experimentó fue experimentado por todas las personas a su alrededor, experimentadas en materia de batallas. Todos los rostros estaban tristes, todos los ojos se evitaban. Solo Bosse no podía entender el significado de lo que estaba sucediendo. Napoleón, después de su larga experiencia en la guerra, sabía bien lo que significaba en el transcurso de ocho horas, después de todos los esfuerzos realizados, una batalla no ganada por el atacante. Sabía que esta era una batalla casi perdida, y que la más mínima oportunidad podría ahora, en ese tenso punto de vacilación en el que se encontraba la batalla, destruirlo a él ya sus tropas.
Cuando repasaba en su imaginación toda esta extraña campaña rusa, en la que no se ganó una sola batalla, en la que no se tomaron ni banderas, ni cañones, ni cuerpos de tropas en dos meses, cuando miraba los rostros disimuladamente tristes de aquellos a su alrededor y escuchó los informes de que los rusos todavía están en pie, - un sentimiento terrible, similar al sentimiento experimentado en los sueños, se apoderó de él, y todos los desafortunados accidentes que podrían destruirlo le ocurrieron. Los rusos podrían atacar su ala izquierda, podrían desgarrarle el centro, una bala de cañón perdida podría matarlo él mismo. Todo esto fue posible. En sus batallas anteriores, consideró solo los accidentes del éxito, pero ahora se le aparecieron innumerables accidentes, y los esperaba a todos. Sí, era como en un sueño, cuando un villano que avanza sobre él se le presenta a una persona, y en un sueño la persona se balancea y golpea a su villano con ese terrible esfuerzo, que, él sabe, debe destruirlo, y siente que su la mano, impotente y blanda, cae como un trapo, y el horror de la fatalidad irresistible se apodera del hombre indefenso.
La noticia de que los rusos atacaban el flanco izquierdo del ejército francés despertó este horror en Napoleón. Se sentó en silencio en una silla plegable debajo de la carretilla, con la cabeza gacha y los codos sobre las rodillas. Berthier se le acercó y se ofreció a conducir a lo largo de la vía para ver cuál era la situación.
- ¿Qué? ¿De qué estás hablando? Napoleón dijo. - Sí, dime que me des un caballo.
Montó y cabalgó hasta Semyonovsky's.
En el humo de pólvora que se dispersaba lentamente por el espacio por el que cabalgaba Napoleón, caballos y personas yacían en charcos de sangre, solos y en montones. Napoleón y ninguno de sus generales habían visto nunca tal horror, tal número de personas muertas en un espacio tan pequeño. El estruendo de los cañones, que no cesaba durante diez horas seguidas y agotaba el oído, daba especial significado al espectáculo (como música en directo). Napoleón cabalgó hasta la altura de Semenovsky y, a través del humo, vio filas de personas con uniformes de colores inusuales para sus ojos. Estos eran rusos.
Los rusos formaban filas apretadas detrás de Semyonovsky y el kurgan, y sus armas zumbaban y humeaban incesantemente a lo largo de su línea. No hubo más peleas. Hubo un asesinato continuo, que no podría llevar ni a los rusos ni a los franceses a nada. Napoleón detuvo su caballo y volvió a caer en la meditación de la que lo había sacado Berthier; no podía detener la obra que se hacía delante y alrededor de él y que se consideraba conducida por él y dependiente de él, y por primera vez esta obra, por el fracaso, le parecía innecesaria y terrible.
Uno de los generales que se acercó a Napoleón se permitió sugerir que hiciera entrar en acción a la vieja guardia. Ney y Berthier, que estaban de pie junto a Napoleón, intercambiaron miradas y sonrieron con desdén ante la insensata propuesta del general.
Napoleón bajó la cabeza y permaneció en silencio durante mucho tiempo.
- A huit cent lieux de France je ne ferai pas demolir ma garde, [A tres mil doscientas millas de Francia, no puedo dejar que derroten a mis guardias.] - dijo y, dando la vuelta a su caballo, cabalgó de regreso a Shevardin.

Kutuzov estaba sentado con su cabeza gris inclinada y su pesado cuerpo inclinado sobre un banco cubierto con una alfombra, en el mismo lugar donde Pierre lo había visto por la mañana. No hizo ninguna orden, sino que solo estuvo de acuerdo o en desacuerdo con lo que se le ofreció.

Soluciones llamados sistemas homogéneos (homogéneos) que constan de dos o más componentes, cuya cantidad relativa puede variar en un amplio rango sin violar la homogeneidad.

Los componentes de una disolución son el disolvente y las sustancias disueltas en él. Solvente Es un medio en el que los solutos se distribuyen uniformemente en forma de moléculas o iones. De los dos o más componentes de la solución, el solvente es el que se toma en mayor cantidad y tiene el mismo estado de agregación que la solución en su conjunto.

El disolvente más común en la naturaleza es el agua. Las soluciones se clasifican según una serie de criterios:

Según el estado de agregación, las soluciones pueden ser:

- líquido (las soluciones líquidas se pueden obtener disolviendo un gas en un líquido, por ejemplo, el agua carbonatada es una solución de monóxido de carbono (IV) en agua; líquidos en un líquido, por ejemplo, una solución de alcohol en agua; un sólido en un líquido, por ejemplo, una solución de sal en agua, etc. .d.).

- gaseoso (un ejemplo de soluciones gaseosas es el aire, que consiste en oxígeno, nitrógeno, monóxido de carbono, gases nobles y vapor de agua; las moléculas de estas sustancias se comportan como moléculas de gas, es decir, el aire es un sistema homogéneo);

- sólido (la mayoría de las aleaciones metálicas pertenecen a tales soluciones; el acero, por ejemplo, es una solución cristalina de carbono en hierro).

Por lo general, el término soluciones se refiere a sistemas líquidos.

Según la naturaleza del disolvente. las soluciones pueden ser:

- agua;

- no acuosos (alcohol, benceno, etc.).

Por tipo de sustancia en solución. Las soluciones se dividen en:

― electrolitos (sustancias que en una solución o fundidas se descomponen en iones y conducen la corriente eléctrica);

- no electrolitos.

― diluido (el contenido de soluto no supera el 30 %;

― concentrado (la fracción de masa de la sustancia disuelta compone más de 30 %).

Sin embargo, los límites entre soluciones diluidas y concentradas son condicionales. Por ejemplo, para el ácido sulfúrico, una solución que contiene 96 g de H 2 SO 4 se considera concentrada, para el ácido nítrico - 63 g de HNO 3, para el ácido clorhídrico - 37 g de HCl en 100 g de agua.

Dependiendo de la concentración de iones de hidrógeno las soluciones pueden ser:

- ácido (pH<7);

— neutro (рН=7);

- alcalina (pH>7).

Según la capacidad de las sustancias para disolverse en determinadas condiciones en una determinada masa de disolvente las soluciones son:

Insaturada (una solución en la que, en determinadas condiciones, se puede disolver algo más de soluto);

Saturada (una solución en la que el soluto en las condiciones dadas ha alcanzado su concentración máxima y ya no se disuelve); el precipitado de una sustancia dada está en equilibrio con la sustancia en solución;

Sobresaturada (una solución que contiene en determinadas condiciones más soluto que en una solución saturada, el exceso de sustancia precipita fácilmente). Por lo general, una solución sobresaturada se obtiene enfriando una solución saturada a una temperatura más alta (sobresaturación). Las soluciones sobresaturadas son muy inestables. Revolver, agitar, agregar granos de sal puede hacer que el exceso de sal se cristalice y pase a un estado saturado estable.

Conceptos básicos

Solución llamado sistema homogéneo que consta de dos o más componentes.

Uno de los componentes de la solución es solvente, el resto - solutos. Por lo general, se considera que un solvente es aquel componente cuyo estado de agregación no cambia cuando se forma una solución. Si ambos componentes se encuentran en el mismo estado de agregación, entonces el solvente es el componente que se encuentra en mayor cantidad.

Las soluciones son saturadas, insaturadas y sobresaturadas.

solución saturada es una solución que está en equilibrio con la fase sólida del soluto, es decir contiene la máxima cantidad de soluto posible a una temperatura dada.

solución no saturada es una solución cuya concentración es menor que la concentración de una solución saturada.

Solución sobresaturada Una solución que contiene más soluto que una solución saturada a una temperatura dada.

Solubilidad llama la capacidad de una sustancia para disolverse en otra. Cuantitativamente, la solubilidad de sólidos y líquidos está determinada por el coeficiente de solubilidad. factor de solubilidad expresado por la masa de una sustancia que se disuelve bajo condiciones dadas en 100 g de solvente para formar una solución saturada. La sustancia suele considerarse soluble (R), si el valor del coeficiente de solubilidad es superior a 1. Con un coeficiente de solubilidad de 1 a 0,01, la sustancia ligeramente soluble (metro). Cuando el coeficiente de solubilidad es inferior a 0,01, la sustancia prácticamente insoluble (norte).

La disolución de sustancias suele ir acompañada de la liberación o absorción de calor. ¿Cuál es la consecuencia de la interacción química del soluto con el solvente? Este proceso se llama hidratación si el disolvente es agua, o solvacion si se toma un disolvente no acuoso. En este caso, se forman compuestos, que se denominan respectivamente hidrata y solvatos.

Los hidratos generalmente no son sustancias persistentes. Pero algunos de ellos son tan fuertes que el agua es parte de los cristales de soluto. Tales sustancias se llaman hidratos cristalinos , y el agua que contienen se llama cristalización .

La composición del hidrato cristalino está representada por una fórmula que muestra la cantidad de agua de cristalización contenida en el hidrato cristalino:

· vitriolo azul(hidrato cristalino de sulfato de cobre) - CuSO 4 5H 2 O;

· sal de Glauber(hidrato de cristal de sulfato de sodio) - Na 2 SO 4 10H 2 O.

Tema 7. Disoluciones y sistemas dispersos Índice

Tema 7. Soluciones y sistemas dispersos 1

7.1 Conceptos básicos y definiciones. Estructura del tema 3

7.1.1 Clasificación de soluciones 3

7.1.2 Estructura del tema 4

7.2 Sistemas dispersos (mezclas) sus tipos 5

7.2.1 Sistemas gruesos 6

7.2.2 Sistemas finamente dispersos (soluciones coloidales) 6

7.2.3 Sistemas altamente dispersos (soluciones verdaderas) 9

7.3 Concentración, formas de expresarla 10

7.3.1 Solubilidad de las sustancias. diez

7.3.2 Métodos para expresar la concentración de soluciones. once

7.3.2.1 Interés 12

7.3.2.2 Molar 12

7.3.2.3 Normal 12

7.3.2.4 Molar 12

7.3.2.5 Fracción molar 12

7.4 Leyes físicas de las soluciones 13

7.4.1 Ley de Raoult 13

7.4.1.1 Cambio de las temperaturas de congelación 14

7.4.1.2 Modificación de los puntos de ebullición 15

7.4.2 Ley de Henry 15

7.4.3 Ley de Van't Hoff. Presión osmótica 15

7.4.4 Soluciones ideales y reales. dieciséis

7.4.4.1 Actividad - concentración para sistemas reales 17

7.5.Teoría de las soluciones 17

7.5.1 Teoría física 18

7.5.2 Teoría química 18

7.6 Teoría de la disociación electrolítica 19

7.6.1 Soluciones electrolíticas 20

7.6.1.1 Constante de disociación 20

7.6.1.2 Grado de disociación. Electrolitos fuertes y débiles 24

7.6.1.3 Ley de dilución de Ostwald 27

7.6.2 Disociación electrolítica del agua 27

7.6.2.1 Producto iónico del agua 28

7.6.2.2 Índice de hidrógeno. Acidez y basicidad de las soluciones 29

7.6.2.3 Indicadores ácido-base 29

7.7 Reacciones de intercambio iónico. 31

7.7.1 Formación de un electrolito débil 32

7.7.2 Evolución de gas 34

7.7.3 Formación de precipitaciones 34

7.7.3.1 Condiciones de precipitación. Producto de solubilidad 34

7.7.4 Hidrólisis de sales 36

7.7.4.1 Cambio de equilibrio durante la hidrólisis 38

Conceptos básicos y definiciones. Estructura del tema

Los sistemas dispersos o mezclas son sistemas de múltiples componentes en los que una o más sustancias se distribuyen uniformemente en forma de partículas en el medio de otra sustancia.

En los sistemas dispersos, se distingue una fase dispersa, una sustancia finamente dividida y un medio de dispersión, una sustancia homogénea en la que se distribuye la fase dispersa. Por ejemplo, en agua turbia que contiene arcilla, la fase dispersa son partículas sólidas de arcilla y el medio de dispersión es agua; en la niebla, la fase dispersa son partículas líquidas, el medio de dispersión es el aire; en el humo, la fase dispersa son partículas sólidas de carbón, el medio de dispersión es el aire; en la leche - la fase dispersa - partículas de grasa, el medio de dispersión - líquido, etc. Los sistemas dispersos pueden ser tanto homogéneos como heterogéneos.

Un sistema disperso homogéneo es una solución.

Clasificación de soluciones

Según el tamaño de las sustancias disueltas, todas las soluciones multicomponente se dividen en:

sistemas gruesos (mezclas);

sistemas finamente dispersos (soluciones coloidales);

sistemas altamente dispersos (soluciones verdaderas).

Según el estado de fase, las soluciones son:

De acuerdo con la composición de las sustancias disueltas, las soluciones líquidas se consideran como:

electrolitos;

no electrolitos.

Estructura del tema

Sistemas dispersos (mezclas) sus tipos

Sistema disperso - una mezcla de dos o más sustancias que no se mezclan en absoluto o prácticamente y no reaccionan químicamente entre sí. La primera de las sustancias fase dispersa) se distribuye finamente en el segundo ( medio de dispersión). Las fases están separadas entre sí por una interfaz y pueden separarse físicamente entre sí (centrifugadas, separadas, etc.).

Los principales tipos de sistemas dispersos: aerosoles, suspensiones, emulsiones, soles, geles, polvos, materiales fibrosos como fieltro, espumas, látex, composites, materiales microporosos; en la naturaleza: rocas, suelos, precipitaciones.

Por propiedades cinéticas fase dispersa, los sistemas dispersos se pueden dividir en dos clases:

libremente dispersado sistemas en los que la fase dispersa es móvil;

Cohesivo-disperso sistemas, cuyo medio de dispersión es sólido, y las partículas de su fase dispersa están interconectadas y no pueden moverse libremente.

Por tamaño de partícula fase dispersa se distinguen sistemas gruesos(suspensiones) con un tamaño de partícula superior a 500 nm y finamente disperso(soluciones coloidales o coloides) con tamaños de partícula de 1 a 500 nm.

Tabla 7.1. Variedad de sistemas dispersos.

Medio de dispersión	Fase dispersa	Nombre del sistema de dispersión	Ejemplos de sistemas dispersos
	Líquido	Lata de aerosol	Niebla, nubes, mezcla de carburador de gasolina y aire en un motor de camión.
	Sólido	Lata de aerosol	Humo, smog, polvo en el aire.
Líquido			Bebidas carbonatadas, crema batida
	Líquido	emulsiones	Leche, mayonesa, fluidos corporales (plasma sanguíneo, linfa), contenido líquido de las células (citoplasma, carioplasma)
	Sólido	sol, suspensión	Lodos de río y mar, morteros, pastas.
Sólido		espuma dura	Cerámica, espuma plástica, poliuretano, gomaespuma, chocolate gasificado.
	Líquido		Jalea, gelatina, productos cosméticos y médicos (ungüentos, rímel, lápiz labial)
	Sólido	sol sólido	Rocas, vidrios coloreados, algunas aleaciones.

Soluciones no acuosas, definición, caracterización

SOLUCIONES NO ACUOSAS. SOLVENTES, CARACTERÍSTICAS. ESQUEMA TECNOLÓGICO DE PRODUCCIÓN EN CONDICIONES FARMACÉUTICAS Y DE FÁBRICA. NOMENCLATURA

Plan:

1. Soluciones no acuosas, definición, caracterización.

2. Características de la tecnología de soluciones sobre disolventes volátiles no acuosos.

3. Características de la tecnología de soluciones en disolventes no volátiles no acuosos.

4. Evaluación de la calidad de soluciones no acuosas.

Perspectivas para mejorar la calidad y la tecnología de las soluciones no acuosas.

Soluciones no acuosas, definición, caracterización.

Soluciones no acuosas - Estas son formas de dosificación líquidas, que son sistemas dispersos homogéneos, cuyas unidades estructurales son iones y moléculas. Estas soluciones están destinadas principalmente para uso externo (lubricación, frotamiento, lociones, gotas para la nariz, gotas para los oídos, etc.). Con mucha menos frecuencia se usan por vía oral, para inyecciones y para inhalaciones.

Causas aplicaciones de disolventes no acuosos:

1. La necesidad de obtener soluciones a partir de sustancias medicinales que son difíciles de disolver en agua;

2. Para eliminar la hidrólisis de sustancias medicinales;

3. La posibilidad de prolongar la acción;

4. Para aumentar la estabilidad de las sustancias medicinales en solución.

Para soluciones no acuosas se presentan requisitos, similar a los requisitos para soluciones acuosas, es decir:

Cumplimiento del propósito médico para lograr el efecto terapéutico deseado;

Integridad de la disolución de sustancias medicinales;

Sin inclusiones mecánicas;

Cumplimiento de concentraciones de sustancias medicinales, volumen o masa de soluciones prescritas;

Estabilidad de almacenamiento.

virtudes Las soluciones no acuosas son:

fabricación de próstata;

Variedad de métodos de cita;

Estabilidad de las soluciones no acuosas (son más estables que las soluciones acuosas).

Desventajas:

La imposibilidad de filtrar soluciones en solventes viscosos;

Algunos disolventes volátiles son inflamables. Por lo tanto, el trabajo con ellos debe realizarse lejos de fuentes de fuego.

Disolventes, que forman parte de soluciones no acuosas, se dividen en dos grupos:

Þ volátiles (etanol, éter dietílico, cloroformo);

Þ no volátiles (glicerina, aceites minerales (vaselina), siliconas (esilon 4, 5), óxidos de polietileno (PEO - 400), dimexide).

La preparación de soluciones a base de disolventes no acuosos se caracteriza por los mismos pasos que para las soluciones acuosas, es decir pesar o medir sustancias medicinales y disolventes, disolver y mezclar, filtrar, envasar, procesar. Al mismo tiempo, cada una de estas etapas en la tecnología de soluciones no acuosas tiene sus propias características, principalmente debido a las propiedades fisicoquímicas de los solventes.

¿Qué son las soluciones, el solvente y la solubilidad? ¡Defina términos!

Ekaterina Murenko

Una solución es una mezcla homogénea (homogénea) formada por al menos dos componentes, uno de los cuales se denomina solvente y el otro sustancia soluble, también es un sistema de composición variable en estado de equilibrio químico.

Una solución química es una mezcla de uno o más ácidos con agua.

Una solución es un sistema monofásico de composición variable, que consta de dos o más componentes. Las soluciones son sistemas homogéneos (homogéneos), es decir, cada uno de los componentes se distribuye en la masa del otro en forma de moléculas, átomos o iones.

Disolvente - un componente cuyo estado de agregación no cambia durante la formación de una solución. En el caso de soluciones formadas al mezclar un gas con un gas, un líquido con un líquido, un sólido con un sólido, el solvente es el componente cuya cantidad en la solución prevalece.

Solubilidad: la capacidad de una sustancia para formar sistemas homogéneos con otras sustancias, soluciones en las que la sustancia se encuentra en forma de átomos, iones, moléculas o partículas individuales.

Olka

SOLUCIONES - Mezclas homogéneas de composición variable. R. se divide en gas, líquido y sólido. Gas R. incluyen aire, gases combustibles naturales, etc.; se les conoce más comúnmente como mezclas.

SOLUCIONES: sistemas homogéneos que constan de dos o más componentes, cuya composición, dentro de ciertos límites, puede cambiar continuamente

SOLUBILIDAD, la capacidad de una sustancia para formar homogeneidad con otra sustancia (o sustancias). mezclas con distribución dispersa

Disolventes: un compuesto químico individual o una mezcla de los mismos capaz de disolver varias sustancias, es decir, formar con ellas sistemas homogéneos de composición variable de dos o más componentes.

Las soluciones son una masa o mezcla homogénea que consta de dos o más sustancias, en las que una sustancia actúa como disolvente y la otra como partículas solubles.

Hay dos teorías de interpretación del origen de las soluciones: química, cuyo fundador es D. I. Mendeleev, y física, propuesta por los físicos alemanes y suizos Ostwald y Arrhenius. Según la interpretación de Mendeleev, los componentes del solvente y el soluto se vuelven partícipes de una reacción química con la formación de compuestos inestables de estos mismos componentes o partículas.

La teoría física niega la interacción química entre las moléculas del solvente y las sustancias disueltas, explicando el proceso de formación de soluciones como una distribución uniforme de partículas (moléculas, iones) del solvente entre las partículas de la sustancia disuelta debido a un proceso físico. fenómeno llamado difusión.

Clasificación de soluciones según varios criterios.

Hoy en día no existe un sistema de clasificación unificado de soluciones, sin embargo, condicionalmente, los tipos de soluciones se pueden agrupar según los criterios más significativos, a saber:

I) Según el estado de agregación, se distinguen: disoluciones sólidas, gaseosas y líquidas.

II) Por el tamaño de las partículas de la sustancia disuelta: coloidales y verdaderas.

III) Según el grado de concentración de las partículas de la sustancia disuelta en la solución: saturada, insaturada, concentrada, diluida.

IV) Según la capacidad de conducir la corriente eléctrica: electrolitos y no electrolitos.

V) Por finalidad y ámbito: químico, médico, edificación, soluciones especiales, etc.

Tipos de soluciones por estado de agregación

La clasificación de las soluciones según el estado de agregación del solvente se da en el sentido amplio del significado de este término. Es habitual considerar las sustancias líquidas como soluciones (además, tanto un elemento líquido como un sólido pueden actuar como soluto), pero si tenemos en cuenta que una solución es un sistema homogéneo de dos o más sustancias, entonces es bastante lógico reconocer también soluciones sólidas y gaseosas. Se consideran soluciones sólidas las mezclas de, por ejemplo, varios metales, más conocidos en la vida cotidiana como aleaciones. Los tipos de soluciones gaseosas son mezclas de varios gases, un ejemplo es el aire que nos rodea, que se presenta como una combinación de oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono.

Soluciones por tamaño de partículas disueltas

Los tipos de soluciones en términos del tamaño de las partículas disueltas incluyen soluciones verdaderas (ordinarias) y B. El soluto se descompone en pequeñas moléculas o átomos, que tienen un tamaño similar al de las moléculas del solvente. Al mismo tiempo, los verdaderos tipos de soluciones conservan las propiedades originales del solvente, transformándolo solo ligeramente bajo la influencia de las propiedades fisicoquímicas del elemento que se le agrega. Por ejemplo: cuando se disuelve sal o azúcar en agua, el agua queda en el mismo estado de agregación y la misma consistencia, casi el mismo color, solo cambia su sabor.

Las soluciones coloidales difieren de las convencionales en que el componente agregado no se descompone por completo, reteniendo moléculas y compuestos complejos, cuyas dimensiones son mucho más grandes que las partículas del solvente, superando el valor de 1 nanómetro.

Tipos de soluciones de concentración.

En la misma cantidad de solvente, se puede agregar una cantidad diferente del elemento disuelto, a la salida tendremos soluciones con diferentes concentraciones. Enumeramos los principales:

Las soluciones saturadas se caracterizan por el grado en que el componente disuelto, bajo la influencia de un valor constante de temperatura y presión, ya no se descompone en átomos y moléculas, y la solución alcanza el equilibrio de fase. Las soluciones saturadas también se pueden dividir condicionalmente en concentradas, en las que el componente disuelto es comparable al solvente, y diluidas, donde el soluto es varias veces menor que el solvente.
Las insaturadas son aquellas soluciones en las que el soluto aún puede descomponerse en pequeñas partículas.
Las soluciones sobresaturadas se obtienen cuando cambian los parámetros de los factores que influyen (temperatura, presión), como resultado de lo cual continúa el proceso de "aplastamiento" de la sustancia disuelta, se vuelve más de lo que era en condiciones normales (habituales).

Electrolitos y no electrolitos

Algunas sustancias en solución se descomponen en iones que pueden conducir la electricidad. Estos sistemas homogéneos se denominan electrolitos. Este grupo incluye ácidos, la mayoría de las sales. Y las soluciones que no conducen la corriente eléctrica se denominan comúnmente no electrolitos (casi todos los compuestos orgánicos).

Grupos de soluciones por propósito

Las soluciones son indispensables en todos los sectores de la economía nacional, cuya especificidad ha creado este tipo de soluciones especiales como médicas, de construcción, químicas y otras.

Las soluciones médicas son un conjunto de medicamentos en forma de ungüentos, suspensiones, mezclas, soluciones para infusiones e inyecciones y otras formas de dosificación utilizadas con fines médicos para el tratamiento y prevención de diversas enfermedades.

Los tipos de soluciones químicas incluyen una gran variedad de compuestos homogéneos utilizados en reacciones químicas: ácidos, sales. Estas soluciones pueden ser de origen orgánico o inorgánico, acuosas (agua de mar) o anhidras (a base de benceno, acetona, etc.), líquidas (vodka) o sólidas (latón). Han encontrado su aplicación en diversos sectores de la economía nacional: industria química, alimentaria, textil.

Los tipos de morteros se distinguen por una consistencia viscosa y espesa, por lo que el nombre de la mezcla es más adecuado para ellos.

Debido a su capacidad para endurecerse rápidamente, se utilizan con éxito como mampostería para paredes, techos, estructuras de carga, así como para trabajos de acabado. Son soluciones acuosas, la mayoría de las veces de tres componentes (disolvente, cemento de varias marcas, agregado), donde se utiliza arena, arcilla, piedra triturada, cal, yeso y otros materiales de construcción como relleno.

Las soluciones químicas simples se pueden preparar fácilmente en una variedad de formas en casa o en el trabajo. Ya sea que esté preparando una solución a partir de un material en polvo o diluyendo un líquido, la cantidad correcta de cada componente se puede determinar fácilmente. Cuando prepare soluciones químicas, recuerde usar equipo de protección personal para evitar lesiones.

Pasos

Cálculo de porcentajes mediante la fórmula peso/volumen

Determinar porcentaje contenido por peso/volumen de solución. Los porcentajes muestran cuántas partes de una sustancia hay en cien partes de una solución. Cuando se aplica a soluciones químicas, esto significa que si la concentración es del 1 por ciento, entonces 100 mililitros de la solución contienen 1 gramo de la sustancia, es decir, 1 ml / 100 ml.
- Por ejemplo, en peso: Una solución al 10 % en peso contiene 10 gramos de la sustancia disueltos en 100 mililitros de la solución.
- Por ejemplo, por volumen: Una solución al 23% por volumen contiene 23 mililitros del compuesto líquido por cada 100 mililitros de solución.
Determine el volumen de solución que desea preparar. Para averiguar la masa requerida de una sustancia, primero debe determinar el volumen final de la solución que necesita. Este volumen depende de la cantidad de solución que necesite, con qué frecuencia la usará y de la estabilidad de la solución terminada.
- Si es necesario usar una solución fresca cada vez, prepare solo la cantidad necesaria para un uso.
- Si la solución conserva sus propiedades durante mucho tiempo, puedes preparar una cantidad mayor para usarla en el futuro.
Calcule el número de gramos de sustancia necesarios para preparar la solución. Para calcular el número de gramos requerido, utilice la siguiente fórmula: número de gramos = (porcentaje requerido)(volumen requerido/100 ml). En este caso, los porcentajes requeridos se expresan en gramos y el volumen requerido se expresa en mililitros.
- Ejemplo: debe preparar una solución de NaCl al 5% con un volumen de 500 mililitros.
- número de gramos = (5g)(500ml/100ml) = 25 gramos.
- Si se administra NaCl como solución, simplemente tome 25 mililitros de NaCl en lugar de gramos de polvo y reste ese volumen del volumen final: 25 mililitros de NaCl por 475 mililitros de agua.
Pesar la sustancia. Después de calcular la masa requerida de la sustancia, debe medir esta cantidad. Tome una balanza calibrada, coloque el recipiente sobre ella y póngala a cero. Pese la cantidad requerida de la sustancia en gramos y viértala.
- Antes de continuar con la preparación de la solución, asegúrese de limpiar el plato de pesaje de residuos de polvo.
- En el ejemplo anterior, se deben pesar 25 gramos de NaCl.
Disuelva la sustancia en la cantidad requerida de líquido. A menos que se especifique lo contrario, se utiliza agua como disolvente. Tome un vaso de precipitados y mida la cantidad requerida de líquido. Después de eso, disuelva el material en polvo en el líquido.
- Firme el contenedor en el que almacenará la solución. Indique claramente en él la sustancia y su concentración.
- Ejemplo: disuelva 25 gramos de NaCl en 500 mililitros de agua para hacer una solución al 5%.
- Recuerde que si está diluyendo una sustancia líquida, para obtener la cantidad de agua requerida, debe restar el volumen de la sustancia añadida del volumen final de la solución: 500 ml - 25 ml \u003d 475 ml de agua.
Preparación de una solución molecular
1. Determine el peso molecular de la sustancia utilizada por la fórmula. La fórmula del peso molecular (o simplemente peso molecular) de un compuesto está escrita en gramos por mol (g/mol) en el costado de la botella. Si no puede encontrar el peso molecular en la botella, búsquelo en línea.
  - El peso molecular de una sustancia es la masa (en gramos) de un mol de esa sustancia.
  - Ejemplo: El peso molecular del cloruro de sodio (NaCl) es 58,44 g/mol.
2. Determine el volumen de la solución requerida en litros. Es muy fácil preparar un litro de la solución, ya que su molaridad se expresa en moles/litro, sin embargo puede ser necesario hacer más o menos de un litro, dependiendo del propósito de la solución. Use el volumen final para calcular el número requerido de gramos.
  - Ejemplo: es necesario preparar 50 mililitros de una solución con una fracción molar de NaCl 0,75.
  - Para convertir mililitros a litros, divídalos por 1000 y obtenga 0,05 litros.
3. Calcule el número de gramos necesarios para preparar la solución molecular requerida. Para hacer esto, use la siguiente fórmula: número de gramos = (volumen requerido) (molaridad requerida) (peso molecular según la fórmula). Recuerde que el volumen requerido se expresa en litros, la molaridad en moles por litro y el peso molecular de la fórmula en gramos por mol.
  - Ejemplo: si desea preparar 50 mililitros de una solución con una fracción molar de NaCl de 0,75 (fórmula de peso molecular: 58,44 g/mol), debe calcular la cantidad de gramos de NaCl.
  - número de gramos = 0,05 L * 0,75 mol/L * 58,44 g/mol = 2,19 gramos de NaCl.
  - Al reducir las unidades de medida, obtienes gramos de una sustancia.
4. Pesar la sustancia. Usando una balanza debidamente calibrada, pese la cantidad requerida de la sustancia. Coloque el recipiente en la balanza y ponga a cero antes de pesar. Agregue la sustancia al recipiente hasta obtener la masa deseada.
  - Limpie el plato de pesaje después de su uso.
  - Ejemplo: Pesar 2,19 gramos de NaCl.
5. Disuelva el polvo en la cantidad requerida de líquido. A menos que se indique lo contrario, se usa agua para preparar la mayoría de las soluciones. En este caso, se toma el mismo volumen de líquido que se utilizó para calcular la masa de la sustancia. Agregue la sustancia al agua y revuélvala hasta que se disuelva por completo.
  - Firme el recipiente con la solución. Etiquete claramente el soluto y la molaridad para que la solución se pueda usar más tarde.
  - Ejemplo: Con un vaso de precipitados (un instrumento de medición de volumen), mida 50 mililitros de agua y disuelva 2,19 gramos de NaCl en ella.
  - Revuelva la solución hasta que el polvo se disuelva por completo.
Dilución de soluciones con una concentración conocida
1. Determine la concentración de cada solución. Al diluir soluciones, necesita saber la concentración de la solución original y la solución que desea recibir. Este método es adecuado para diluir soluciones concentradas.
  - Ejemplo: se van a preparar 75 ml de una solución de NaCl 1,5 M a partir de una solución 5 M. La solución madre es 5 M y debe diluirse a 1,5 M.
2. Determine el volumen de la solución final. Necesita encontrar el volumen de la solución que desea obtener. Deberá calcular la cantidad de solución que se requerirá para diluir esta solución para obtener la concentración y el volumen requeridos.
  - Ejemplo: se van a preparar 75 mililitros de una solución de NaCl 1,5 M a partir de una solución inicial 5 M. En este ejemplo, el volumen final de la solución es de 75 mililitros.