Inhoud
Als u aan oplossingen denkt, is een in water opgeloste stof meestal het eerste dat in u opkomt. Sommige vaste oplossingen bevatten echter combinaties van metalen waarbij het ene metaal is opgelost in het andere. Legeringen zoals messing zijn veelvoorkomende voorbeelden die je in het dagelijks leven tegenkomt. Vaste oplossingen moeten niet worden verward met chemische verbindingen, die in een afzonderlijke en meer specifieke categorie vallen.
Solide oplossingen
Een vaste oplossing is homogeen, wat betekent dat de samenstelling min of meer overal hetzelfde is. Het is zeer waarschijnlijk dat vaste oplossingen worden gevormd wanneer zowel het opgeloste metaal als het oplosmetaal atomen van vergelijkbare grootte, kristalstructuur en elektronegativiteit hebben. Elektronegativiteit is een maat voor de mate waarin een element elektronen "paart" in combinatie met andere elementen. Er kunnen twee soorten solide oplossingen worden gevormd. In een vervangende vaste stof vervangen opgeloste atomen oplosmiddelatomen in het kristalrooster. In een interstitiële vaste oplossing daarentegen zijn de atomen van het oplosmetaal groter dan de opgeloste stof en passen de opgeloste atomen in de openingen of interstitiële ruimtes tussen de oplosmiddelatomen.
verbindingen
Een verbinding bevat atomen van meer dan één element in een vaste verhouding tot elkaar. Water heeft bijvoorbeeld altijd twee keer meer waterstofatomen dan zuurstof. Bovendien zijn de atomen in een verbinding met elkaar verbonden door bindingen, d.w.z. interacties die de atomen van de verbinding bij elkaar houden. De atomen hebben een duidelijke relatie met elkaar in termen van hoe ze in de ruimte zijn gerangschikt.
Mengsels en verbindingen
De componenten van een mengsel kunnen worden gescheiden door fysische middelen, terwijl de componenten van een verbinding alleen kunnen worden gescheiden door chemische reacties die breken en / of bindingen vormen.Als je bijvoorbeeld ijzervijlsel en vuil mengt, heb je een mengsel dat je met een magneet kunt scheiden. De chemische samenstelling van de ijzervijlsel en het vuil is niet veranderd. Als u water in waterstof en zuurstof wilt breken, moet u echter de chemische bindingen verbreken die de watermoleculen bij elkaar houden. Een vaste oplossing is een soort mengsel dat met fysieke middelen kan worden gescheiden, zodat het niet in dezelfde categorie valt als een verbinding.
Meer verschillen
De atomen in een verbinding zijn altijd aanwezig in een vaste verhouding, maar de atomen in een vaste oplossing kunnen aanwezig zijn in een variabele verhouding. Niet alle legeringen van messing hebben bijvoorbeeld hetzelfde zink- en kopergehalte. Bovendien, hoewel de vaste oplossing dezelfde kristalstructuur heeft als de zuivere vaste stof, is de ruimtelijke rangschikking van de atomen niet onveranderd zoals in een verbinding. Een watermolecuul heeft altijd dezelfde ruimtelijke indeling voor zijn samenstellende atomen. De atomen in een vaste oplossing kunnen elkaar echter op verschillende plaatsen vervangen.