2. Теоретическая часть

Раствор – это гомогенная (однородная) система переменного состава, состоящая из двух или нескольких компонентов.

Раствор состоит из растворенного вещества и растворителя.

Растворителем считают тот компонент, который в чистом виде существует в таком же агрегатном состоянии, что и полученный раствор (например, в случае водного раствора соли растворителем является вода). Если оба компонента до растворения находились в одинаковом состоянии (например, вода и спирт), то растворителем считается компонент, находящийся в большем количестве.

Растворы бывают в трех агрегатных состояниях: жидкие (раствор серной кислоты), газообразные (воздух), твердые (сплавы металлов) – физическая причина такого растворения – внедрение атомов одного металла в кристаллическую решетку другого и построение общей кристаллической решетки. Для этого атомы металлов должны быть близки по объему, как, например, атомы меди и золота.

Отличие раствора от других смесей в том, что молекулы веществ распределяются в нем равномерно и в любом микрообъеме такой смеси состав ее одинаков. Такая смесь называется однофазной. Отличие раствора от чистого вещества состоит в том, что индивидуальное вещество имеет определенные физические константы, например, температуры плавления, кипения, определенный химический состав, в то время как физические константы и состав растворов зависят от соотношения их компонентов. Так, плотность раствора соли в воде растет, а температура замерзания падает с увеличением содержания соли. Чистые вещества при изменении их фазового состояния не изменяют своего химического состава, а при возвращении в исходное фазовое состояние приобретают исходные характеристики. Компоненты же растворов могут разделиться при изменении фазового состояния системы. Так, испарение воды из солевого раствора (издавна применяемое при добычи соли) приводит, с одной стороны, к увеличению содержания (концентрации) соли в оставшемся растворе, а с другой стороны, сконденсировавшаяся вода представляет собой чистое вещество. Дальнейшее испарение воды приведет к выпадению твердой фазы – кристаллов соли.

Процесс образования раствора – растворение – заключается в разрушении взаимодействия между молекулами индивидуальных веществ и образовании новых межмолекулярных связей между компонентами раствора.

При растворении многие молекулы связываются с молекулами растворителя, образуя соединения – сольваты (от лат. растворять). Этот процесс называется сольватацией. Когда в качестве растворителя служит вода, соединения называются гидратами. Важными свойствами раствора являются: плотность (ρ), осмотическое давление, температура замерзания, температура кипения.