Una solución es una mezcla uniforme y estable que se forma al dispersar una o más sustancias en otra sustancia. Entre ellos, el soluto es equivalente a la dispersión y el disolvente es equivalente al dispersante. Las soluciones comunes en la vida incluyen solución de sacarosa, yodo, agua de cal clara, ácido clorhídrico diluido, agua salada, aire, etc.
Diferentes clasificaciones según el estado de agregación:
Solución gaseosa: mezcla de gases, denominada gas (como el aire).
Solución líquida: Disolución de un gas o sólido en fase líquida o líquido-líquido, denominada solución (como agua salada).
Solución sólida: Se denomina solución sólida a una mezcla de sólidos dispersos en moléculas (como una aleación).
1. Homogeneidad: La composición y propiedades de la solución son exactamente iguales en todas partes.
2. Estabilidad: Cuando la temperatura permanece sin cambios y la cantidad de solvente permanece sin cambios; y el disolvente no se separan durante mucho tiempo.
3. Transparencia: Dado que el volumen de una sola molécula de soluto o ion es muy pequeño (menos de 1 nm de diámetro), no puede bloquear la transmisión de la luz. Una solución transparente no significa una solución incolora. Por ejemplo, la solución de sulfato ferroso es de color verde claro.
4(líquido). Permeable al papel de filtro: el diámetro de las partículas de soluto en la solución es inferior a 1 nm y pueden penetrar el papel de filtro. 2. Un sistema de dispersión con un tamaño de partícula de dispersión coloidal entre 65438±0 nanómetros y 65438±000 nanómetros; un coloide es un sistema de dispersión con un tamaño de partícula de dispersión entre una dispersión gruesa y una solución, y es un sistema heterogéneo altamente disperso. El fenómeno de las partículas coloidales que dispersan la luz para formar "caminos" brillantes se llama fenómeno Tindal.
Las partículas coloidales están cargadas.
Las partículas coloidales tienen una gran superficie específica (área de superficie específica = área de superficie/volumen de partícula), por lo que tienen una fuerte capacidad de adsorción, lo que permite que la superficie de las partículas coloidales adsorba iones en la solución. Entonces las partículas coloidales están cargadas. Diferentes partículas coloidales adsorben iones de diferentes cargas. En términos generales, las partículas coloidales de hidróxidos y óxidos metálicos absorben cationes, y las partículas coloidales están cargadas positivamente. Las partículas coloidales de óxidos no metálicos y sulfuros metálicos adsorben aniones, y las partículas coloidales están cargadas negativamente.
Las partículas coloidales tienen la misma carga y se repelen entre sí, por lo que no son fáciles de agregar. Esta es una razón importante para la estabilidad de los coloides.
Debido a que las partículas coloidales están cargadas, bajo la acción de un campo eléctrico externo, las partículas coloidales se moverán direccionalmente hacia un determinado polo (cátodo o ánodo). Este fenómeno de movimiento se llama electroforesis.
Existen muchos tipos de coloides, que se pueden dividir en sol líquido, aerosol y sol sólido según el estado del dispersante. Por ejemplo, las nubes y el humo son aerosoles y el vidrio coloreado es un sol sólido. El coloide aprendido en la escuela secundaria generalmente se refiere a sol líquido. Las propiedades de los coloides se reflejan en los siguientes aspectos:
① Efecto Tyndall.
Cuando un haz de luz atraviesa un coloide, se puede ver una banda de luz desde la dirección vertical de la luz incidente. Este fenómeno se llama fenómeno de Tindal. Esta propiedad se puede utilizar para distinguir coloides de soluciones y líquidos turbios.
②Fenómeno de electroforesis.
Debido a la gran superficie de las partículas coloidales, pueden absorber iones cargados y hacer que las partículas coloidales se carguen. Cuando están bajo la acción de un campo eléctrico, las partículas coloidales pueden moverse en una determinada dirección.
Esta característica se puede utilizar para la purificación coloidal.
Partículas coloidales cargadas: Las partículas coloidales de hidróxidos metálicos, óxidos metálicos y AgI generalmente tienen carga positiva, mientras que las partículas coloidales de sulfuros metálicos y ácido silícico generalmente tienen carga negativa.
③Puede producirse coagulación sanguínea.
El coloide se puede coagular añadiendo un electrolito o sol con carga opuesta o calentándolo. Agregue electrolito para neutralizar la carga transportada por las partículas coloidales, lo que hace que las partículas coloidales formen una precipitación de partículas grandes. La regla general es que cuanto mayor sea el número de carga de los iones electrolíticos, mayor será la capacidad de agregación coloidal. Las propiedades de la coagulación coloide se pueden utilizar para satisfacer las necesidades diarias. Por ejemplo, el tofu se elabora con leche de soja y el jabón se elabora con productos de hidrólisis de grasas.
④Se produce el movimiento browniano.
Significado: Movimiento irregular (la manifestación externa del movimiento irregular de iones o moléculas)
Causa: El movimiento browniano es el resultado del movimiento aleatorio de las moléculas.
El movimiento browniano es una causa de la estabilidad coloidal.
3. Dispersión en suspensión El sistema de dispersión con un tamaño de partícula > 100 nm (10-7 m) se denomina suspensión. Una dispersión es una colección de moléculas o iones con características macroscópicas como turbidez e inestabilidad.
Los líquidos turbios son mezclas de partículas sólidas insolubles o gotitas insolubles dispersas en un líquido, respectivamente suspensiones y emulsiones. Los líquidos turbios son desiguales e inestables. Se agregaron tierra y aceite vegetal al agua por separado y, después de agitarlos uniformemente, se convirtieron en líquidos turbios. Pero el primero está formado por pequeñas partículas sólidas de tierra dispersas en agua. La mezcla de pequeñas partículas sólidas suspendidas en un líquido se llama suspensión (o suspensión); la segunda está formada por pequeñas gotas de aceite vegetal dispersadas en agua. Una mezcla de pequeñas gotas dispersas en un líquido se llama emulsión (o emulsión). Las suspensiones y emulsiones se denominan colectivamente líquidos turbios. Las pequeñas partículas sólidas o gotitas en líquidos turbios están compuestas por una gran cantidad de moléculas (o átomos, etc.). ). Después de dejar reposar el líquido turbio, las pequeñas partículas sólidas o gotas que contiene se hundirán o flotarán gradualmente. Por tanto, la dispersión de sustancias en líquidos turbios es desigual e inestable.