Сторінка 38

Розв’язання

1. Аналізуємо корінь gel- від латинського gelare («мерзнути, застигати»).

2. Висновуємо, що всі ці слова стосуються речовин або станів, які тверднуть або утримують форму після охолодження/застигання.

Розв’язання

1. Розглядаємо слово «золі» (sol) — це розчин, де частинки підвішені в середовищі.

2. Аналізуємо «гідрозолі»: hydro (вода) + sol (розчин), отже, колоїдні частинки підвішені у воді.

3. Аналізуємо «аерозолі»: aero (повітря) + sol (розчин), отже, тверді або рідкі частинки підвішені в повітрі.

4. Розглядаємо «суспензії» від suspensio — це суміш, де тверді частинки просто підвішені у рідині (не розчинені).

Розв’язання

1. Визначаємо спільну ознаку: обидва об'єкти є сумішами двох або більше речовин.

2. Виділяємо відмінність у розчині: однорідність, прозорість, частинки молекулярного розміру, неможливість фільтрації.

3. Виділяємо відмінність у механічній суміші: неоднорідність (мутність), великі частинки, можливість осадження та фільтрації.

Розв’язання

1. Під час гідратації між частинками речовини та молекулами розчинника утворюються нові зв'язки, що супроводжується виділенням енергії ($Q_{\text{гідратації}}$).

2. Одночасно витрачається енергія на подолання сил притягання між частинками в кристалі (руйнування ґраток), що є процесом поглинання енергії ($Q_{\text{руйнування}}$).

3. Кінцевий ефект залежить від того, яка з цих величин більша: якщо $Q_{\text{гідратації}}>Q_{\text{руйнування}}$, розчин нагрівається; якщо $Q_{\text{гідратації}}<Q_{\text{руйнування}}$, розчин охолоджується.

Розв’язання

1. У косметиці використовують водні розчинники для гідрофільних компонентів (наприклад, спиртові відварі або гелі на водній основі) та неводні (олії, воски) для живлення шкіри.

2. Емульсії (креми) — це суміші води та олії, де знання про розчинність дозволяє створити стабільну структуру з допомогою емульгаторів.

3. Парфуми часто є розчинами ароматичних речовин у спирті (неводний розчинник), який швидко випаровується, залишаючи аромат на шкірі.

Розв’язання

1. Процес починається з фізичного розривання кристалічної ґратки (розділення частинок).

2. Наступає стадія хімічної взаємодії, коли молекули розчинника утворюють зв'язки з частинками речовини (гідратація).

3. Оскільки процес поєднує фізичне змішування та хімічні взаємодії на межі фаз, його називають фізико-хімічним явищем.

Розв’язання

1. Розглянемо процес для йонних речовин: молекули води (полярні) орієнтуються навколо йонів солі, до позитивних йонів притягуються негативний полюс молекул води, а до негативних — позитивний.

2. Для молекулярних речовин взаємодія відбувається між самими молекулами розчиненої речовини та молекулами води.

3. Оскільки вода полярна, вона найкраще розчиняє йонні речовини та інші полярні молекулярні сполуки, де сили притягання між частинами розчинника і розчиненої речовини перевищують внутрішньочастинкові сили.

Розв’язання

1. У суміші газів молекули речовин змішані на молекулярному рівні, що відповідає умові для істинних розчинів (розмір частинок $r<10^{-7}$ м).

2. Такі суміші є однорідними та прозорими, а компоненти не розділяються фізично під час існування системи.

3. Отже, за визначенням дисперсних систем, газова суміш відповідає критеріям істинного розчину.