Абсолютное определение
Растворение – это вещество, которое может быть растворено растворитель создать решение, Растворение может прийти во многих формах. Это может быть газ, жидкость или твердое вещество. Растворитель или вещество, которое растворяет растворенное вещество, распадает растворенное вещество на части и распределяет молекулы растворенного вещества в равной степени. Это создает однородную смесь или раствор, который одинаков во всем.
Растворенные вещества в растворе измеряются по их концентрации. Концентрация растворенного вещества представляет собой количество растворенного вещества, деленное на общий объем раствора. Растворитель может разбавлять различные количества растворенного вещества, в зависимости от того, насколько сильным является растворитель и насколько легко молекулы растворяются. Это свойство растворенных веществ растворяться в растворителе известно как растворимость.
Примеры растворенного вещества
Соль в воде
Когда вы кладете ложку соли в стакан с водой, вы создаете раствор. Раствор является солью или NaCl. Растворитель – вода или H2O. Молекулы воды отрицательно заряжены на атомах кислорода и положительно заряжены на атомах водорода. Соль – ионное соединение, которое состоит из двух ионов: Na + и Cl–. Отрицательные атомы кислорода привлекают положительный натрий (Na +), а положительные атомы водорода привлекают отрицательные атомы хлора (Cl–). Притяжение между разными молекулами разделяет растворенное вещество на молекулярном уровне и равномерно суспендирует его в воде.
Важным фактором, определяющим скорость растворения растворенного вещества, является площадь поверхности растворенного вещества. Если используется грубая соль, уменьшается площадь поверхности, и для растворения того же количества соли потребуется больше времени. Более мелкая соль позволяет гораздо большему количеству ионов подвергаться воздействию воды, и растворенное вещество быстрее диффундирует через воду. В конце концов, соль больше не видна на дне стакана, потому что она равномерно распределена по стеклу.
Аналогичный процесс происходит с сахаром, но молекулы сахара не совпадают с молекулами соли. Вместо того, чтобы быть ионным соединением, молекулы сахара слегка полярны. молекула сахара имеет много групп ОН, которые создают естественные диполи. Эти положительные и отрицательные области взаимодействуют с положительными и отрицательными областями молекул воды, и растворенные молекулы разрываются на части. Так же, как соль распространяется по раствору, сахар также может быть равномерно распределен в клетка, Это важно для многих клеточных функций, таких как производство энергии и больших молекул. В других случаях клетки должны активно транспортировать определенные молекулы из цитозоль, чтобы избежать нарушения баланса рН.
Кислород в морской воде
Примером газообразного растворенного вещества является кислород. Каждая рыба в океане, от странных существ в самых глубоких частях океана до обычных коралловых рыб, которых любят аквалангисты, полагается на кислород, растворенный в воде, чтобы жить. Кислород, который существует как O2, является полярная молекула, Как таковые, полярные молекулы воды имеют естественную тенденцию притягивать кислород. Когда волны смешивают воздух с океаном, а поверхность океана и атмосфера взаимодействуют, кислород растворяется в воде. Процесс диффузия переносит кислород через толщу воды, доставляя кислород к организмам по всему океану.
В некоторых ситуациях организмы в океане могут использовать кислород в воде быстрее, чем он может диффундировать в воду. Это может произойти, когда избыток питательных веществ от людей попадает в океан. Питательные вещества, которые являются еще одним растворимым в воде веществом, позволяют расти огромным цветениям водорослей. Эти цветы содержат слишком много водоросли, Водоросли в нижних слоях начинают отмирать, и бактерии начать потреблять их. Между водорослями и бактериями весь кислород расходуется. Это создает мертвую зону в толще воды. Если рыба начнет плавать через эту колонну, она может задохнуться от недостатка кислорода.
Протоны в цитозоле
Организмы всех видов должны регулировать количество растворенных веществ в своих клетках, чтобы поддерживать надлежащие клеточные функции. Кислотность клеток частично зависит от количества ионов водорода (H +) или протонов, найденных в растворе цитозоля. Протоны притягиваются к атомам кислорода воды, потому что они электроотрицательны. Протоны как растворенные вещества выполняют очень важную функцию в клетках. В то время как вода способна диффундировать через клеточную мембрану через осмос атомы водорода не могут нарушить мембрану. градиент концентрации создает потенциальную силу, которая может быть использована для перемещения других веществ. Это известно как протонная движущая сила и используется для перемещения широкого спектра веществ через клеточную мембрану.
- Решение – Гомогенная смесь растворенного вещества и растворителя.
- растворитель – Вещество, которое может растворить растворенное вещество.
- Градиент концентрации – Разница между концентрациями растворенного вещества в двух областях раствора.
- Растворимость – Способность данного растворенного вещества растворяться в растворителе.
викторина
1. Студент пытается найти решение правильной концентрации. Эксперимент требует соленой воды из 1 грамма соли на литр воды. Студент пытается заполнить небольшой бассейн в 15 килолитров. Сколько килограммов соли нужно студенту?A. 15000B. 15C. 1500
Ответ на вопрос № 1
В верно. Начните с преобразования количества килолитров в литры. В килолитре тысяча литров, а значит 15 000 литров. Если студенту нужен 1 грамм на литр, ему потребуется 15 000 грамм. Чтобы перевести граммы в килограммы, разделите на 1000. Это даст вам 15 килограммов соли.
2. Железо и углерод являются отдельными элементами, но при правильном сочетании они образуют гораздо более прочный материал: сталь. Для производства стали жидкое железо смешивают с углеродом. Железо растворяет углерод и образует прочную матрицу вокруг равномерно распределенных молекул углерода при охлаждении. Это создает прочную структуру стали. Как вы называете каждый элемент?A. Сталь = растворитель; Железо = решение; Углерод = РастворенныйB. Сталь = Растворенный; Железо = растворитель; Углерод = РешениеC. Сталь = Решение; Железо = растворитель; Углерод = Растворенный
Ответ на вопрос № 2
С верно. В этом случае железо является растворителем, потому что оно растворяет углерод, растворенное вещество. Вместе они становятся прочнее, чем раствор стали, который имеет разные свойства, чем железо и углерод. Железо крепкое, но гибкое. Углерод слабый, но жесткий. Вместе сталь одновременно и жесткая, и прочная.
3. Частью нормальной работы организма является удаление накопленного CO2 в клетках. Клетки сбрасывают CO2 в кровь, который несет его в легкие. CO2 остается растворенным в крови до тех пор, пока он не попадет в легкие, где растворяется в легких в воздухе. Что такое CO2?A. растворительB. растворенное веществоC. Решение
Ответ на вопрос № 3
В верно. Углекислый газ является растворенным веществом, поэтому он может быть растворен водой и воздухом. Молекула слегка полярна и может взаимодействовать с диполями на молекулах воды. Вода и, следовательно, кровь могут содержать определенное количество углекислого газа. Задержав дыхание надолго, вы начнете чувствовать желание дышать. Этот ответ создается нервами в вашей крови, реагирующими на повышенный уровень углекислого газа.