Общая характеристика растворов.
Растворами называются гомогенные системы переменного состава,
в которых растворенное вещество находится в виде атомов,
ионов или молекул, равномерно окруженных атомами, ионами
или молекулами растворителя.
Любой раствор состоит по меньшей мере из двух веществ, одно
из которых считается растворителем, а другое - растворенным
веществом. Растворителем считается компонент, агрегатное
состояние которого такое же, как и агрегатное состояние
раствора. Деление это довольно условно, а для веществ, смешивающихся
в любых соотношениях (вода и ацетон, золото и серебро),
лишено смысла. В этом случае растворителем считается компонент,
находящийся в растворе в большем количестве.
Состав растворов может меняться в довольно широких пределах,
в этом растворы сходны с механическими смесями. По другим
признакам, таким как однородность, наличие теплового эффекта
и окраски растворы сходны с химическими соединениями.
Растворы могут существовать в газообразном, жидком или твердом
агрегатном состоянии. Воздух, например, можно рассматривать
как раствор кислорода и других газов в азоте; морская вода
- это водный раствор различных солей в воде. Металлические
сплавы относятся к твердым растворам одних металлов в других.
Растворение веществ является следствием взаимодействия частиц
растворяемого вещества и растворителя. В начальный момент
времени растворение идет с большой скоростью, однако по
мере увеличения количества растворенного вещества возрастает
скорость обратного процесса - кристаллизации. Кристаллизацией
называется выделение вещества из раствора и его осаждение.
В какой-то момент скорости растворения и осаждения сравняются
и наступит состояние динамического равновесия.
Раствор, в котором вещество при данной температуре уже больше
не растворяется, или иначе, раствор, находящийся в равновесии
с растворяемым веществом, называется насыщенным. Для большинства
твердых веществ растворимость в воде увеличивается с повышением
температуры. Если раствор, насыщенный при нагревании, осторожно
охладить так, чтобы не выделялись кристаллы, то образуется
пересыщенный раствор. Пересыщенным называется раствор, в
котором при данной температуре содержится большее количество
растворенного вещества, чем в насыщенном растворе. Пересыщенный
раствор крайне нестабилен и при изменении условий (энергичное
встряхивание или внесение активных центров кристаллизации
- кристалликов соли, пылинок) образуется насыщенный раствор
и кристаллы соли.
Раствор, содержащий меньше растворенного вещества, чем насыщенный,
называется ненасыщенным раствором.
