1. Co to jest roztwór ?
Zanim wytłumaczymy sobie[1], czym są roztwory, to zastanowimy się nad samym pojęciem mieszaniny. Mieszanina to po prostu efekt połączenia (zmieszania) substancji, więc jest to całkiem proste i intuicyjne pojęcie.
Jest jednak ważna różnica pomiędzy mieszaniną, a samym związkiem chemicznym. Przykładowo w cząsteczce wody (H2O) mamy stały skład, co oznacza, że zawsze na jeden atom tlenu będą przypadać dwa atomy wodoru i nie da się tego zmienić. Mieszanina natomiast będzie się różnić tym, że może mieć zmienny skład, bo przecież mogę sobie sypać ile cukru mi się tylko podoba do kawy, abstrahując już od tego czy on się rozpuści czy nie.
I roztwór to nic innego jak właśnie mieszanina, w której składniki są tak zarąbiście dobrze wymieszane, że nie jesteśmy w stanie rozróżnić tych składników, które są tam obecne. Co istotne, skład mieszaniny w każdym jej miejscu jest jednakowy, niezależnie od tego czy wezmę kropelkę takiego roztworu, czy całą kolbę.
W roztworze możemy wyróżnić substancję, która dominuje pod względem ilości, jest jej znacznie, znacznie więcej niż pozostałych. Nazywamy to rozpuszczalnikiem, którego najczęstszym przykładem będzie oczywiście woda (➦ roztwór wodny).
Co ciekawe, nie tylko woda może być rozpuszczalnikiem, chociaż to pewnie wiesz, ale chodzi mi tutaj o to, że rozpuszczalnik nawet wcale nie musi być cieczą! Powietrze, które nas otacza można traktować jak roztwór tlenu (i paru innych gazów, np. dwutlenku węgla) rozpuszczony w azocie. Azot pełni tutaj rolę rozpuszczalnika, ponieważ jest go najwięcej (prawie 80%). Idąc dalej, mosiądz to stop cynku z miedzią, a co można traktować jako roztwór cynku w miedzi (miedzi jest około 70%).
2. Jakie mamy roztwory ?
Tutaj przede wszystkim chcę (muszę) zrealizować jeden z maturalnych, oficjalnych podpunktów, wedle których musicie rozróżniać układy homogenne oraz heterogenne. Przedrostki (homo− , hetero−) są samo tłumaczące się, więc nazwy te są całkiem logiczne.
Omówiony wcześniej roztwór był przykładem mieszaniny homogenicznej (układu homogennego), ponieważ gołym okiem nie mogliśmy rozróżnić składników, które tam się znajdują. Dla mieszaniny heterogenicznej te składniki są widoczne, przykładowo mieszanina soli i pieprzu. Roztwór stanowił przykład mieszaniny homogenicznej (inaczej : jednorodnej), a dokładnie opisywaliśmy taki układ jako roztwór właściwy.
Zdecydowanie można mieć problem z rozróżnieniem roztworu właściwego od koloidu i zawiesiny. Czym one się różnią? Otóż chodzi tak naprawdę o rozmiar rozpuszczonych tam drobin! W roztworze są one malutkie, w koloidzie większe ale wciąż małe, natomiast w zawiesinie cząsteczki są już duże (dlatego gruboziarniste rozdrobnienie). Przykładem zawiesiny jest kreda rozpuszczona w wodzie. Cząsteczki w zawiesinach często są na tyle ,,grube i ciężkie” , że po jakimś czasie potrafią same, pod wpływem grawitacji opaść na dno. Wtedy taka mieszanina samodzielnie się rozdziela, co w tym przypadku nazywa się sedymentacją.
Z tych wszystkich mieszanin zdecydowanie najgorsze są mieszaniny niejednorodne. A to dlatego, że składniki takiej mieszaniny mogą być takie same (np. ciecz rozpuszczona w innej cieczy), ale mogą być też różne. Nie da się tylko uzyskać mieszaniny gaz + gaz.
Na koniec trzeba jeszcze wspomnieć o efekcie Tyndalla, który dotyczy tylko koloidów! Dzięki niemu można rozróżnić roztwór właściwy, koloid oraz zawiesinę. Sam efekt Tyndalla polega na tym, że kiedy światło przechodzi przez koloid to ulega rozproszeniu w taki charakterystyczny sposób, że wytwarza się tak zwany stożek świetlny. Gdy to samo światło skierujemy na roztwór właściwy, to przejdzie one bez żadnych przeszkód, natomiast zawiesina odbija światło (lub pochłania je już gdzieś na samym początku), dlatego też zawiesina jest nieprzezroczysta.
3. Metody rozdzielania roztworów właściwych
Dobiegamy do końca, obiecuję. Zrobimy to maksymalnie skrótowo, tak żebyś mógł sobie tutaj wrócić w każdej chwili i tylko przypomnieć najważniejsze definicje.
*Adsorbowanie to w uproszczeniu ,,przyleganie do powierzchni”. Te substancje, które mocno przylegają będą wolniej się przemieszczać po nośniku.
[1] Matko kochana, jaki ten dział jest kurde nudny. Niemalże cały ten dział składa się właściwie z serii nic nie znaczących definicji. Staram się stanąć na głowie, aby to przedstawić jak najmniej boleśnie, ale nawet mnie ten dział nudzi! A przecież wiesz, że jestem chemicznym świrem…
[2] To jest pierwszy dział, który piszę (postów na dzień dzisiejszy jest 130), który mnie automatycznie nudzi i powoduje, że chce mi się… chrrr…. spać.
