DISPERZNI SISTEMI

Rastvori ili disperzni sistemi predstavljaju složene sisteme u kojima je rastvorljiva supstancija dispergovana u rastvaraču kao disperznom sredstvu.
Drugim rečima:
Rastvorljiva supstancija + Rastvarač = Rastvor, što odgovara:
Disperzna faza + Disperzno sredstvo = Disperzni sistem.

Pod rastvaračem ili disperznim sredstvom,podrazumeva se uvek supstancija koja je u istom agregatnom stanju kao i rastvor,tj. disperzni sistem.Međutim,ako su i rastvarač i rastvorljiva supstancija istog agregatnog stanja,tada je rastvarač supstancija koja se nalazi u većoj količini.

Rastvori mogu biti različitog agregatnog stanja:           
1.čvrsti (legure određenog sastava)
2.tečni (rastvori kiselina,baza i soli u vodi i dr.)
3.gasoviti (vazduh)

U hemiji najveći značaj imaju rastvori u kojima je rastvarač voda.Najveći broj hemijskih reakcija se baš dešava u vodenim rastvorima,gde je voda ne samo rastvarač,već i katalizator.Fiziološki i hemijski procesi živim organizmima se takođe odvijaju u vodenim rastvorima,jer prosečna živa ćelija sadrži oko 80% vode.

PODELA DISPERZNIH SISTEMA

Prema stepenu disperziteta (usitnjenosti) disperzne faze ,disperzni sistemi su podeljeni na:

1.Grubo disperzne -emulzije i suspenzije,kod kojih je usitnjenost čestica reda veličini preko 102 nm.Kada je disperzna faza čvrstog agregatnog stanja,reč je o suspenziji,npr.:mulj u vodi,a kada je disperzna faza tečna,onda je reč o emulziji,npr.:mleko.

2.Koloidno disperzne sisteme - koloidne rastvore,kod kojih je stepen disperziteta od 1 do 102 nm.

3.Molekulsko disperzne - molekulske ili prave rastvore,kod kojih je stepen disperziteta do 1 nm,tj. reda veličine molekula.To su homogeni sistemi kroz koje prolaze svetlosni zraci,pa su providni.Oni imaju najveći značaj.

RASTVARANJE

Većina čvrstih supstancija ima osobinu da se rastvara u vodi ili nekom drugom rastvaraču.Brzina rastvaranja zavisiće od prirode supstancije koja se rastvara ,temperature,pritiska i prirode rastvarača.

Pod rastvaranjem se podrazumeva proces odlaženja molekula ili jona sa površine kristala i njhovo ravnomerno mešanje sa molekulima rastvarača.

 Uvek se pri rastvaranju molekuli rastvarača,slabije ili jače vezuju za molekule ili jone supstancije koja se rastvara,gradeći hidrate,kada je u pitanju rastvarač voda,ili solvate kada je u pitanju neki dr. rastvarač.

Ukoliko je rastvarač polarniji,utoliko je stabilnost solvata veća.Molekuli vode su jako polarni i oni se tako čvrsto vezuju za rastvorene čestice,da pri kristalizaciji rastvorene supstancije iz rastvora ulaze u sastav kristala,stvarajući kristalhidrate.Ovako vezana voda naziva se kristalnom vodom ,kao što je slučaj kod plavog kamena,gorke soli ili kristalne sode.

Kada se kristalohidrat zagreva ili ostavi na vazduhu da stoji duže vreme on gubi vodu,delimično ili potpuno ,pri čemu se pretvara u prah.Supstancija,koja je potpuno izgubila vodu,naziva se anhidrovanom supstancijom.

 

Rastvorljivost

Pod rastvorljivošću se podrazumeva broj grama (kilograma) rastvorljive supstancije koju treba rastvoriti u 100 grama rastvarača da bi se dobio zasićen rastvor na datoj temperaturi.

Rastvor u kome se rastvorena supstancija nalazi u ravnoteži sa svojim nerastvorenim kristalima,naziva se zasićen rastvor.U zasićenom rastvoru proces rastvaranja se ne zaustavlja.On teče i dalje,ali se u jedinici vremena ista količina supstancije rastvori i iskristališe.Stoga se na temperaturi koncentracija rastvora više ne menja.

Nezasićeni rastvori sadrže manje rastvorene supstancije od zasićenih.

Prezasićeni rastvori sadrže više rastvorene supstancije nego zasićeni rastvori.Vrlo su nestabilni.

FAKTORI KOJI UTIČU NA RASTVORLJIVOST

-Pored vrste rastvorljive supstancije i rastvarača,na rastvorljivost najviše utiče i temperatura.

-Na rastvorljivost gasova u tečnostima pored temperature još utiče i pritisak.
-SLIČNO SE RASTVARA U SLIČNOM!

PODELA RASTVARAČA

-Polarne supstancije će se rastvarati u polarnim rastvaračima.

-Nepolarne supstancije će se rastvarati u nepolarnim rastvaračima.
-Što je veća sličnost u međumolekulskim interakcijama,veća je verovatnoća da se dve supstancije rastvaraju jedna u drugoj.

RASTVORLJIVOST ČVRSTIH SUPSTANCIJA U TEČNOSTIMA

ZAVISNOST TEMPERATURE

RASTVORLJIVOST TEČNOSTI U TEČNOSTIMA

Postoje 3 mogućnosti:

1.Potpuno mešanje,nema dva sloja

(mešljive tečnosti)

2.Ne mešaju se,ima dva sloja pri svim temperaturama

(nemešljive tečnosti)

3.Ograničeno mešanje,postoje dva sloja do određene temperature,a onda sistem prelazi u potpuno mešanje.

RASTVORLJIVOST GASOVA U TEČNOSTIMA

Rastvorljivost gasova u tečnostima zavisi od:

1.Prirode gasa i rastvarača

2.Temperature

3.Pritiska gasa koji je u dodiru sa tečnošću

Uticaj prirode gasa

-Gasovi koji hemijski ne reaguju sa vodom slabo se u njoj rastvaraju (CO, He)

-Gasovi koji se dobro rastvaraju u vodi sa njom reaguju hemijski (CO2, NH3, HCl)

                    CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)