Химия. 11 класс

*Твёрдые, жидкие и газообразные растворы

Растворитель — это компонент раствора, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора.

В жидких растворах и смесях газов растворитель — обычно компонент, количество которого в растворе преобладает. Тем не менее в водных растворах, независимо от концентрации растворённого вещества, растворителем считают воду, например раствор серной кислоты с массовой долей 98 %, медицинский спирт с массовой долей этанола 97 %.

В твёрдых веществах могут быть растворены газы, жидкости или другие твёрдые вещества. Так, в металлах хорошо растворяется газообразный водород: 900 объёмов в одном объёме палладия при 80 °С. В одном объёме платины при 450 °С растворяется около 70 объёмов кислорода. Эти твёрдые растворы обладают повышенной каталитической активностью во многих окислительно-восстановительных процессах.

Образование твёрдых растворов высокомолекулярных соединений с жидкими пластификаторами имеет важное значение в химии полимеров. Например, в присутствии пластификаторов жёсткий поливинилхлорид, из которого делают оконные рамы и виниловый сайдинг, превращается в гораздо более гибкий материал, что позволяет изготавливать из него шланги, оболочку электрических кабелей и т. п.

Образование твёрдых растворов происходит при легировании металлов и их сплавов — добавлении в состав основного материала небольших количеств особых примесей для улучшения его физических и химических свойств: износостойкости, прочности, пластичности, коррозионной стойкости. Полупроводниковые материалы на основе твёрдых растворов незаменимы в производстве изделий электронной техники.

Пример газообразного раствора — это воздух, представляющий собой смесь газообразных кислорода, азота, углекислого газа и благородных газов, паров воды, в которой преобладает азот.

Примерами жидких растворов являются нефть — смесь жидких углеводородов, уксус — раствор уксусной кислоты в воде. Вода — самый распространённый растворитель. Главной причиной проявления водой свойств хорошего растворителя, в частности солей и молекулярных соединений с полярными связями, является строение её полярных молекул, представляющих собой диполи. Растворяющие свойства воды значительно усиливает её способность образовывать межмолекулярные водородные связи с полярными молекулами.