Растворы вокруг нас

Введение

Растворы имеют колоссальное значение в жизни человека, животных и растений; многие процессы, протекающие в земной коре и на ее поверхности, неизбежно связаны с растворами; наконец, фактически ни одно промышленное производство не обходится без участия растворов в широком понимании этого слова. Не случайно, поэтому изучением растворов занимались ученые многих поколений. Можно сказать, что проблема явления растворения и исследования природы различных растворов проходит красной нитью через всю историю химии.

Растворы, писал Д. И. Менделеев, «занимают  в настоящее время внимание самых  первокласснейших ученых нашего времени, потому что вопросы, сюда относящиеся..., представляются еще во многих отношениях неясными, и между тем всякий знает, что... рассматривая явления, совершающиеся  в организмах и в мертвой природе, мы всегда встречаем растворы. Раствор  есть обычный способ химического  взаимодействия, так что прямой практический интерес виден ясно с древних  пор».

1. Общая характеристика 

Раствор - однофазная, гомогенная, многокомпонентная система переменного химического состава. Практически все жидкости, имеющиеся в природе, представляют собой растворы. Кроме раствора, существуют газовые (газовать) растворы - их принято называть газовыми смесями (например, воздуха) и твердые растворы (например, некоторые сплавы). Как правило, под раствором понимают жидкую молекулярно-дисперсную систему (так называемые истинные растворы, англ. true solution ). Растворителем называют компонент, концентрация которого существенно больше концентрации других компонентов. Растворитель в чистом виде имеет тот же агрегатное состояние, что и раствор. Процесс образования раствора заключается в разрушении связей между молекулами (ионами) исходного вещества и образовании новых связей между молекулами (ионами) растворенного вещества и растворителя. По концентрации растворенного вещества растворы подразделяют на насыщенные, ненасыщенные и пересыщение. По наличию или отсутствию электролитической диссоциации растворенного вещества на ионы различают растворы электролитов и растворы неэлектролитов. Кроме того, выделяют растворы полимеров, главная особенность которых - очень большая разница в размерах молекул растворителя и растворенного вещества.

В растворах протекает  много природных и промышленных процессов. С ними связано формирование залежей ряда полезных ископаемых, их добыча и переработка, разделения веществ, глубокое очищение и т.д.

По своим свойствам  растворы занимают промежуточное место  между механическими смесями  и химическими соединениями. От механических смесей они отличаются главным образом своей однородностью и выделением или поглощением тепла при образовании, а от химических соединений тем, что состав их устойчивое и может изменяться в достаточно широких пределах.

2. Свойства 

Растворы характеризуются  также рядом определенных свойств, отличных от свойств их составных  частей. В частности, они отличаются от своих составных частей плотностью, температурой замерзания и кипения и другими свойствами. Растворы могут быть в жидком, твердом и газообразном состоянии. Примером первых могут служить растворы сахара, соли и спирта в воде. Твердые растворы - это разные металлические сплавы: меди или серебра в золотые, никеля в меди и т.п. Газообразными растворами собой смеси различных газов, например воздуха.

3. Растворитель  и растворенное вещество 

Растворитель - это компонент  раствора, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора, или содержимое, которого преобладает над содержанием других компонентов. Компонентами раствора являются: растворитель и растворении вещества.

Растворитель и растворенное вещество. Каждый раствор состоит  из растворителя и растворенного  вещества. Растворителем называют обычно вещество, служит средой для растворенного  вещества и в чистом виде находится  в том же агрегатном состоянии, что  и создаваемый раствор. Однако иногда трудно сказать, вещество является растворителем, а какая - растворенным веществом, особенно когда оба вещества взаимно растворяются друг в друге в неограниченном количестве (как спирт и вода). В таких случаях растворителем  называют то вещество, которого в растворе больше.

Наиболее распространенным и практически важным растворителем  является вода. Вода морей и океанов является естественным раствором, который имеет солено-горький вкус. В среднем в 1 кг морской воды содержится 35 г растворенных веществ - средняя соленость морской воды составляет 35? В состав морской воды входит более ста веществ, образованных из почти всех известных в природе химических элементов. Как растворители используют также другие вещества: ацетон, бензин, спирт и т.д., но значительно реже.

4 Насыщение растворов

4.1. Насыщенный раствор

В определенном количестве воды при данной температуре может растворяться только определенное количество вещества, а избыток ее остается нерастворимым. Раствор, в котором взята вещество при данной температуре больше не растворяется, называется насыщенным.

При изготовлении насыщенного  раствора к растворителю добавляют обычно такое количество вещества, чтобы часть ее оставалась нерастворимой, сколько бы раствор не размешивали и не взбалтывали. Однако в практике обычно пользуются ненасыщенными растворами, то есть такими, в которых при данной температуре вещество может еще растворяться (до образования насыщенного раствора).

4.2. Пресыщенный раствор

Кроме насыщенных и ненасыщенных, известны еще так называемые пересыщенные растворы, в которых вещества в растворенном состоянии больше, чем нужно для получения насыщенного раствора. Но пересыщенные растворы встречаются сравнительно редко, и они образуют лишь некоторые вещества, например декагидрат сульфата натрия - Na ₂ SO ₄ ? 10H ₂ O, пентагидраттиосульфату натрия - Na ₂ S ₂ O ₃ ? 5H ₂ O и т.д.. Пресыщенные растворы очень неустойчивы и довольно легко разлагаются с выделением избытка растворенного вещества и образованием насыщенного раствора.

 

4.3. Концентрированный и разбавленный растворы

Не следует путать понятия  насыщенный и ненасыщенный растворы с понятиями концентрированный  и разбавленный. Названия концентрированный  и разбавленный указывают лишь, на степень вещества, содержащегося в данном количестве растворителя, и ничего не указывают на степень его насыщения.

Концентрированный раствор  может быть и насыщенным, и ненасыщенным. Например, если в 100 г воды при 100? C растворить 200 г нитрата калия KNO _3, то такой раствор будет достаточно концентрированным, но ненасыщенным, так как для получения насыщенного раствора при этих условиях нужно растворить не 200, а 245 г этой соли. Второй пример: если в 100 г воды при обычной температуре растворить в одном случае 0,10 г Ca (OH) _2, а во втором - 0,16 г, то оба раствора будут очень разбавленные и вместе с тем первый из них будет ненасыщенным, а второй - насыщенным.

5. Значение растворов

Водные растворы играют огромную роль в природе и практической деятельности человека. Достаточно сказать, что растения берут из почвы все необходимые для их роста питательные вещества только в виде водных растворов. Поэтому своевременное поступление воды в почву имеет такое большое значение для нормального развития растений и обеспечения высокого урожая сельскохозяйственных культур. Процессы пищеварения и усвоения пищи человеком и всеми животными тоже связаны с переводом питательных веществ в раствор. Растворы в жизни человека имеют очень большое значение т.к. практически всё существование человека на них основано. Например, вода, которая является очень разбавленным раствором. В ходе эволюции вода создала окружающую нас природу, живой мир, да и самого человека: именно водная среда (Мировой океан) могла обеспечить все требования к возникновению и развитию жизни. Именно она стала основателем, при специфических внешних условиях, жизни на Земле. Вода обеспечивает существование жизни на нашей планете: сложнейшие биохимические реакции в клетках животных и растительных организмов могут протекать только при наличии воды. С точки зрения химиков живое вещество – это водный раствор, и почти все процессы, обеспечивающие его жизнедеятельность, сводятся к химическим реакциям в водном растворе. Человечество издавна уделяло большое внимание воде, поскольку было хорошо известно, что там, где нет воды, нет и жизни. Вода находится в постоянном и активном круговороте. Его движущей силой является Солнце, а основным источником воды – Мировой океан. Круговорот воды – исключительно важный процесс. Он обеспечивает сушу пресной водой, которая постоянно возобновляется, в процессе этого круговорота, вода разрушает и растворяет твердые породы на суши и переносит их в другие места, с образованием наносов. В здоровом организме взрослого человека наблюдается состояние водного равновесия, или водного баланса. Оно заключается в том, что количество воды, потребляемое человеком, равно количеству воды, выводимой из организма. Водный обмен является важной составной частью общего обмена веществ живых организмов, в том числе и человека. Общий объем воды, потребляемый человеком в сутки при питье и с пищей, составляет 2-2,5 л. Благодаря водному балансу столько же воды выводится из организма. Через почки и мочевыводящие пути удаляется около 50-60% воды. При потере организмом человека 6-8 % влаги сверх обычной нормы повышается температура тела, краснеет кожа, учащается сердцебиение и дыхание, появляется мышечная слабость и головокружение, начинается головная боль. Потеря 10% воды может привести к необратимым изменениям в организме, а потеря 15-20% приводит к смерти, поскольку кровь настолько густеет, что с ее перекачкой не справляется сердце. Так же человеку требуется вода для приготовления пищи. В качестве питьевой может быть использована природная вода, если она не содержит вредных микроорганизмов, а также вредных минеральных и органических примесей, если она прозрачна, бесцветна и не имеет привкуса и запаха. Природные воды, содержащие соли, растворенные газы, органические вещества в более высоких концентрациях, чем питьевая вода, называются минеральными. Поскольку вода является очень хорошим растворителем, в природе она всегда содержит растворимые вещества, так как не существует абсолютно нерастворимых веществ. Их количество и характер зависят от состава пород, с которыми вода находилась в контакте. Наименьшее количество примесей и растворенных веществ содержится в дождевой воде. Однако даже она содержит растворенные газы, соли, твердые частицы. Соли, содержащиеся в дождевой воде, попадают в нее из океанов и морей.

Одно из хорошо растворимых веществ в воде - это  соль. Соль или раствор соли были известны человеку с древнейших времен. Тогда соль ценилась выше золота. Ведь как гласила пословица: «без золота прожить можно, а без соли —  нельзя». Всем известно, что любая  пословица содержит бесценную народную мудрость, а в данном случае можно  с уверенностью сказать, что соль — это жизненно важное и незаменимое  вещество для человека.

Доказательство  значимости соли можно легко найти  в истории — известны небывалые  по масштабам соляные бунты, когда  из-за нехватки этого вещества в  стране народ отказывался подчиняться  своему правительству.

Соль или  раствор соли используют в лечебной практике (для компрессов, ванн, промывочных  жидкостей), в быту (приготовление  пищи, народная медицина), в химических лабораториях и пр. Несмотря на достаточно высокую эффективность соли, надо учитывать, что ее чрезмерное употребление употребление может привести к нежелательным последствиям. Высокий уровень потребления соли может задерживать жидкость в организме, в кровеносной системе, привести к головной боли. Поэтому соль или раствор соли мы советуют использовать разумно и с особой осторожностью.

Без растворов  не могут работать металлургические и химические заводы, предприятия  лёгкой и пищевой промышленности, бытового обслуживания, медицинские  учреждения.

Заключение.

В природе  и в жизни человека растворы играют очень большую роль, потому что без них Жизнь не могла бы существовать. Без растворов воды люди бы могли наверно прожить только неделю, а без газового раствора т.е. кислорода всё человечество и животные погибли бы за считанные минуты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

    Введение.                                                                                                                             

1. Общая характеристика.                                                                                                      

2. Свойства.

3. Растворитель  и растворенное вещество.

4 Насыщение растворов

4.1. Насыщенный раствор

4.2. Пресыщенный раствор

4.3. Концентрированный и разбавленный растворы

5. Значение растворов

    Заключение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Министерство  общего и профессионального образования  Свердловской области

Государственное бюджетное автономное образовательное  учреждение

среднего профессионального образования Свердловской области

«Нижнетагильский  Государственный Профессиональный колледж имени Н.А Демидова»

 

 

Отделение: Социально-политехническое.

Специальность: Парикмахерское искусство.

100108.

 

 

Реферат по дисциплине естествознание:

 

РАСТВОРЫ  ВОКРУГ НАС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверил: Боброва Л.А.

Выполнил: студентка гр. ПИ-103

Холкина А.