Еріген заттың артық мөлшерімен динамикалык тепе-теңдікте болатын ерітіндіні қаныққан ерітінді деп атайды

Қаныққан ерітіндіні дайындау үшін берілген температурада суға затты араластыра отырып тұнба түзілгенге дейін, яғни заттың артық мөлшері ерімей қалғанға дейін қосады. Бұл жағдайда ерітінді мен еритін заттың артық мөлшері арасында динамикалық тепе-теңдік туады: заттың қанша бөлшегі ерітіндіге өтсе, соншасы ерітіндіден бөлініп шығады (кристалданады). Берілген температурада қаныққан ерітіндіде еріген заттың максималь шамасы болады.

Қанықпаған ерітіндіде зат аздау, ал аса қанықкан ертіндіде қаныққан ерітіндіге қарағанда көптеу болады. Аса қаныққан ерітінділер тұрақсыз болады. Ыдысты жай шайқау немесе ері-тіндіге тұздың кристалын қосу артық еріген заттың тұнбаға түсуіне әкеледі. Аса қаныққан ерітіндіні сахароза, Na₂SO₄•10Н₂О, Na₂S₂O₃-5H₂O, CH₃COONa, Na₂B₄O₇-10H₂O және басқа түзеді.

Санды түрде ерігіштікті қаныққан ерітіндінің, концентрациясымен өрнектейді. Көбінесе оны берілген температурада 100 г еріткіште ерітуге болатын заттың максималь грамм санымен өрнектейді. Бұл санды кейде ерігіштік коэффициенті немесе жай заттың ерігіштігі деп атайды.

Температураны төмендеткенде ерітіндіден заттың бөлінуін кристалдану деп атайды. Егер ерітіндіде қоспалар болса да кристалданғанда барлық уақытта таза зат алынады, себебі қоспаларға шаққанда ерітінді қанықпаған болып температураны төмендетседе бұл қоспалар тұнбаға түспейді. Қайтадан кристалдану деп аталатын заттарды тазалау әдісі осыған негізделген. Газдарды суда еріткенде жылу бөлініп шығады. Ле-ІІІаталье принципіне сай температураны жоғарылатқанда газдың ерігіштігі төмендейді, ал төмендеткенде — жоғарылайды. Газ-дардың ерігіштігі қысымның жоғарылауына байланысты артады.

Заттардың еруі жылу эффектісімен қоса жүреді: мұнда жылу заттың табиғатына байланысты не бөлінеді, не сіңіріледі. Мәселен, калий гидроксидін, күкірт қышқылын суда еріткенде ерітінді күшті қызады, яғни жылу бөлінеді, ал аммоний нитратын еріткенде ерітінді қатты салқындайды яғни жылу сіңіріледі. Бірінші жағдайда экзотермиялық (ΔН<0), екінші жағдайда эндотермиялық (ΔН>0) процесс болады. Еру жылуы ΔН—бұл I моль зат ерігенде бөлінетін немесе сіңірілетін жылудың шамасы. Мәселен, калий гидроксиді үшін ΔН = —55,6 кДж /моль, ол аммоний нитраты үшін ∆Н° = + 26,48 кДж/моль.

Ерітіндімен еріген заттың химиялық әрекеттесуі нәтижесінде сольваттар деп аталатын (ерітінді су болғанда- гидраттар деп аталатын) қосылыстар түзіледі. Мұндай қосылыстардың түзілуі ерітінділерді химиялық қосылыстармен жақындастырады.

Су бар кристалдық заттарды кристалгидраттар, ал кристало-гидраттардың құрамына кіретін суды кристалдық деп атайды. Табиғи минералдардың көпшілігі кристалгидраттар. Заттардың кейбірі (соның ішінде органикалық заттар) таза күйінде тек кристаллгидраттар түрінде алынады. Д. И. Менделеев күкірт қышқылының және басқа да кейбір заттардың гидраттарының болатындығын дәлелдеді.

Сонымен еру дегеніміз тек қана физикалық емес, сонымен қатар химиялық процесс. Ерітінді еріген зат пен еріткіш арасындағы бөлшектердің әрекеттесуі арқылы түзіледі. Химиялық қосылыстар мен ерітінділер арасында шекараның жоқтығын Д. И. Менделеевтің шәкірті Д. П. Коновалов атап көрсетті.

Сұйық ерітінділер құрамы тұрақты химиялық қосылыстар мен қоспалардың арасыңда тұр. Химиялық қосылыстар тәрізді олар біртекті және жылу құбылыстарымен, сондай-ақ жиі байқалатын контракциямен, яғни сұйықтықтарды араластыру кезіндегі кө-лемнің азаюымен сипатталады. Екіншіден, химиялық қосылыс-тардан өзгеше, ерітінділер құрам тұрақтылық заңына бағынбайды: олар қоспалар тәрізді, құрам бөліктеріне оңай бөлінуі мүмкін. Еру процесі — бұл физика-химиялық процесс, ал ерітінділер физика-химиялық системалар.

М. В. Ломоносов ертінділерді зерттеуге көп көңіл бөлді. Ол заттардың, ерігіштігінін, температураға тәуелділігін табу үшін жұмыс жүргізді, еру кезінде жылудың сіңірілуін және бөлініп шығуын зерттеді, салқындатқыш қоспаларды ашты. М. В. Ломоносов ерітінділердің еріткішке қарағанда төменірек температурада қатаятынын (кристалданатынын) алғашқы рет ашты. Еріген заттың бөлшектері еріткіштің бөлшектерінің арасында біркелкі таралады деп еру процесіне қазіргіге жуық молекулалық-кинетикалық түсінік берді.

Д. И. Менделеев 40 жылға жуық ерітінділерді зерттеуге ғылыми жұмыстарын арнады. Ол негізін қалап кеткен. ерітінділердің химиялық теориясы өте жемісті болды. Оның негізінен жаңа ғылыми пәндер пайда болды. Олар физика-химиялық анализ, комплексті қосылыстардың химиясы, сусыз электрохимия ерітінділері. Қазіргі кезде ол теорияны барлық жұртшылық қабылда-ған.

Ерітінділердің химиялық теориясының дамуына белгілі орыс ғалымдары Д. И. Коновалов, А. И. Каблуков, Н. С. Курнаков үлкен үлес қосты.

Date: 2015-11-13; view: 2263; Нарушение авторских прав