بحث أولي للخلائط والمحاليل المعدة والشاملة
يوجد في الحياة من حولنا العديد من المواد بمختلف أنواعها والتي تشمل المخاليط والمحاليل ، وتختلف أشكالها وأنواعها في ثلاثة أنواع مهمة وهي:
- سبائك منها معدن مصهور ، على سبيل المثال الكروم المصهور والبانديوم والكربون ، تلك المعادن التي ذكرناها ، تذوب في عنصر الحديد وتسمى الفولاذ المصهور.
- المحاليل الغازية التي تتشكل غالبًا عن طريق خلط الغازات مثل الهواء.
- المحاليل السائلة التي تتشكل عن طريق إذابة الغازات في السوائل وانحلال السوائل في سوائل مماثلة ، على سبيل المثال إذابة السكر في الشاي.
معنى المخاليط
- يُطلق عليه أيضًا اسم الخليط ، وهو أحد التصنيفات الكيميائية للمواد ، والذي ينقسم وفقًا للكيميائيين إلى ثلاثة أقسام: “المخاليط والمركبات والعناصر”.
- الخليط هو خلط عنصرين معًا ، وهناك إمكانية خلط أكثر من عنصرين دون حدوث أي تفاعلات كيميائية بينهما ، وفي هذه الحالة يعتبرون مشاركين في الخليط ، كل منهم يحتفظ بخصائصه الفيزيائية والكيميائية في حالات مختلفة للمادة.
أنواع المخاليط
تتوفر العديد من الخلطات من مختلف الأنواع ، وأهمها ما يلي:
أولاً: الخلائط المتجانسة
- المخاليط التي تحتوي على مادتين أو أكثر ، في صورة تظهر مادة مذابة في مادة أخرى ، في ما يتم إذابتها وفي أي بيئات مادية يتم إذابة المواد المذابة ، ومن ثم تسمى هذه المخاليط المحاليل ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون ماء البحر من يذوب كلوريد الصوديوم في الماء ، والذي يعمل كمذيب.
- هناك أيضًا مخاليط من الغازات ، مثل الهواء ، والتي تشتمل على خليط من الغازات المختلفة التي تم إذابتها في غاز النيتروجين.
- بالإضافة إلى المخاليط المكونة من السبائك التي تشتمل على الكربون في صورة مذابة والحديد على شكل مذيب ، في هذه الحالة يسمى الفولاذ.
ثانياً: المخاليط غير المتجانسة
تعتبر المخاليط غير المتجانسة من أنواع المخاليط التي تتشكل بخلط مادتين أو أكثر ، ولكن في ذلك الوقت تكون النسب غير معروفة ، لذا يمكن تقديرها بالبصر ، وتنقسم إلى ما يلي:
1- الخلطات الغروية
- تندرج تحت مخاليط غير متجانسة ، والتي تتكون من مزيج من مادتين أو أكثر ، جسيمات بحجم ألف نانومتر.
- في مثل هذه الحالة ، تذوب المادة الصلبة في السائل ويصعب فصلها تمامًا ، إما عن طريق التصفية أو الترشيح ، ولها خصائص كهربائية مثل الجيلاتين والحليب.
2- المخاليط المعلقة
- تلك التي تتكون من مواد يمكن فصلها عن بعضها عن طريق القلس عن طريق ترك الخليط لفترة دون تحريك ، وفي قاع الوعاء نجد رواسب المادة الصلبة الذائبة في السائل ، ويسمح للسائل بالارتفاع الى القمة.
- يمكن أيضًا فصلها عن طريق الترشيح ، حيث يُسكب الخليط فوق ورق الترشيح ثم يتدفق السائل للخارج ، تاركًا مادة صلبة مثل الماء والرمل في ورق الترشيح.
أبرز خصائص الخلائط بأنواعها المختلفة
هناك خصائص مهمة تمتلكها المركبات عن غيرها وتشمل هذه الخصائص المهمة ما يلي:
- تتكون المخاليط من مكونات ذات نسب وأوزان مختلفة غير متساوية.
- تشكل المخاليط عملية فيزيائية وليست عملية كيميائية.
- لا تنتج المخاليط أي نوع من الغازات حيث لا يوجد كسر للروابط أو تكوين روابط جديدة لأنها عملية فيزيائية بحتة.
- لا تترك عملية الخلط أي طاقة حرارية ، مما يؤكد أنها ليست عملية كيميائية ولا يحدث أي تفاعل.
- المخاليط هي عمليات يمكن من خلالها لكل مادة من موادها الاحتفاظ بخصائصها الكاملة دون حدوث أي عيب.
- يستخدم عمليات فيزيائية مثل التقطير ، والإسالة ، والترشيح ، والتبلور ، والتقطير ، وأخيراً التسامي لفصل الخلائط.
- تعتبر الخلطات من بين الأشياء التي نستخدمها غالبًا في حياتنا اليومية ، مثل تحضير القهوة والشاي والطعام والعصائر.
معنى الحلول في الكيمياء
الحلول عبارة عن مخاليط متجانسة من مادتين أو أكثر عالية النقاء وهناك نوعان رئيسيان من هذه الحلول المتجانسة وغير المتجانسة ، ومن أهم الميزات التي تميزها أنه لا يمكن فصل المكونات الفردية في أي منها. . من الطرق المذكورة أعلاه المستخدمة في فصل المخاليط.
تتكون المحاليل من مذيبات ومواد أخرى مذابة فيها ، وفي معظم الحالات تكون المذيبات بنسبة أكبر من المواد المذابة ، مثل محاليل السكر التي يذوب فيها السكر في الماء.
أما عملية التحلل فتسمى الذوبان ، ويمكن فصل مكوناتها عن طريق عملية التبخر ، حيث لا يوجد تفاعل كيميائي بين المذاب والمذيب كما يحدث في المحاليل الملحية.
أنواع الحلول
يوجد أكثر من نوع واحد من المحاليل التي يتم تحديدها بناءً على الجسيمات الذائبة ، بما في ذلك الأنواع الثلاثة التالية:
1- الحل الحقيقي
- إنه أحد الجسيمات الذائبة التي لا يمكن فصلها عن طريق الترشيح.
2- محلول غرواني
- إنه جزء لا تذوب فيه الجسيمات تمامًا في المذيبات ويمكن تحديدها بوضوح عندما تراها داخل المحلول.
3- محلول معلق
- هو الذي يمكنه أن يترسب مكونات جزئية لمادة مذابة ، مثل حبات الرمل في الماء.
آلية فصل الحل
تتم عملية فصل المحاليل دون ترك أي تفاعلات كيميائية داخل المحلول. عندما يتم إذابة جزيئات الملح تمامًا في مذيب معين ، تنكسر روابط الأيونات التي تشكل بلورات الملح وتتجمع جزيئات الماء حولها. وهذه العملية تسمى الترطيب.
من وجهة النظر هذه ، تسمى أيونات بعض المعادن التي تتفاعل مع جزيئات الماء الكاتيونات المعقدة ، ولكي يصبح هذا الخليط حلاً ، يجب عكس هذه الروابط تمامًا.
عندما تذوب هيدرات الأحماض والقواعد ، تحدث تفاعلات كيميائية ، لأن الذوبان في الماء هو نتيجة انحلال كلوريد الهيدروجين ، ثم يتفكك في وقت واحد إلى أيونات الهيدروجين وأيونات الكلور ، وبعد ذلك تتفاعل وتتفاعل الروابط الهيدروجينية. تشكل الأيونات والماء أيونات محور عصبي ، تاركة وراءها ثاني أكسيد الكربون الغازي.
نظرًا لأن بعض هذه الأيونات تبقى على سطح الماء ، مما يتسبب في حدوث خلل فيه وتشكيل كربونات محور عصبي وبيكربونات ، نظرًا لأن هذه التفاعلات يمكن أن تفصل المحاليل دون إضافة مواد تفاعلية ، تعتبر هذه التفاعلات قابلة للانعكاس.
طريقة التقطير لفصل الحلول
يمكن استخدام طريقة التقطير لفصل المخاليط السائلة حيث تختلف درجة غليان المواد عن بعضها البعض ، وليس لكل منها نفس درجة الغليان ، وفي حالة الخلائط السائلة تكون نقطة الغليان عالية إلى حد ما ، لذلك لديه ضغط بخار منخفض.
في حالة اشتراط الحصول على كحول عالي النقاء ، يجب إجراء التقطير مرة أخرى على الكحول الذي تم الحصول عليه من عملية التقطير الأولى.
بهذا نكون قد أعددنا لكم ، أيها الداعمون الأعزاء ، بحثًا شاملاً عن الخلطات والحلول ، نتمنى أن نكون قد تمكنا من تقديم معلومات مهمة يمكنك الاستفادة منها.