溶媒と溶質の違いは何ですか?溶媒と溶質はどちらも溶液の一部です。溶液は2つ以上の物質の混合物であり、溶液に溶解する物質は溶質です。一方、溶質は溶媒と呼ばれる物質に溶解します。溶質と溶媒が混合されて、コーヒー、石鹸、軟膏、さまざまな医薬品など、さまざまな製品/溶液が形成されます。
溶液に関するその他の重要な用語には、「均質な混合物」と溶解度が含まれます。均質混合物とは、溶質が溶液全体に均一に広がっている、溶質を完全に溶解した溶液を表します。溶解度は、ある物質が別の物質に溶解する能力を表します。
溶質の定義
溶質は、溶液に溶けている物質です。ほとんどの溶質は固体化合物ですが、気体または液体の場合もあります。溶質の例としては、水に溶けた糖、海水に溶けた塩、空気に溶けた酸素などがあります。溶質が溶媒に溶解しようとする場合、溶媒と溶質の間の引力は、粒子を一緒に保持する分子力に打ち勝つために十分強くなければなりません。溶質が溶媒に溶解すると、飽和と呼ばれる点に近づきます。飽和点では、溶媒はそれ以上溶質を溶解できません。溶媒は溶質のピーク濃度に達しています。
溶質の例として、砂糖が水に溶ける様子を考えてみましょう。砂糖はお茶を甘くするために使用でき、水と結合して溶液を形成します。砂糖は溶質で、お茶は溶媒です。別の例として炭酸水があります。ここでは、水が溶媒で、CO2 が溶質です。H2O と CO2 が結合すると、炭酸が形成され、炭酸水がわずかに酸性になります。
溶質の注目すべき特徴:溶質は、多くの場合固体ですが、気体、液体、または固体のいずれかです。溶質は通常、溶媒よりも沸点が高くなります。気体溶質の溶解度は、温度と体積に加えて、環境圧力の影響を受けます。溶質の粒子の表面積が増加すると、何かの溶解度が増加します。
溶媒の定義
溶媒は、溶質が溶解するものです。溶媒を定義する別の方法は、溶液になるために異なる化合物または物質を溶解する物質です。溶液の大部分は溶媒で構成されており、溶質は溶液のごく一部しか構成していません。溶媒は通常液体ですが、他の形態の物質である場合もあります。世界で最も一般的な溶媒の 1 つは水であり、事実上あらゆる物質を溶解することができるため、万能溶媒と呼ばれています。
どの物質が他の物質に溶解できるかを考えるときに使用できるヒューリスティックは、「似たようなものは似たように溶ける」という考えです。これは、極性物質は他の極性物質をより容易に溶解し、非極性物質は他の非極性物質をより容易に溶解するという事実を指します.
極性溶媒は、1 つ以上の電気陰性原子 (O、N、H など) を持ち、高い誘電率を持つ溶媒です。極性溶媒の例には、カルボン酸、ケトン、アルコール、およびアミドが含まれる。極性溶媒は、極性プロトン性溶媒と極性非プロトン性溶媒の 2 つの異なるカテゴリに分類できます。極性プロトン分子には、メタノールや水などの分子が含まれ、これらの分子は溶質と水素結合を作成できます。対照的に、極性非プロトン性溶媒の例は、溶質と水素結合を形成できないアセトンです。アセトンのような分子が溶質と結合すると、代わりに双極子間相互作用が発生します。
非極性溶媒は、H や C などの類似した電気陰性度の原子を含む結合を持つ溶媒です。この構造は、非極性化合物が非極性分子によって容易に溶解できることを意味します。
溶剤の注目すべき特徴は次のとおりです。
- 通常、溶媒は沸点が低いため、溶質に比べて蒸発しやすいです。
- 溶媒は気体または固体ですが、多くの場合液体です。
- 一般的な溶媒には炭素原子が含まれていることが多く、この炭素溶媒は有機溶媒と呼ばれます。
- 炭素元素を含まない溶媒は無機溶媒と呼ばれます。
- 有機溶剤の例には、ベンゼン、ガソリン、アセトン、アルコール、キシレンなどがあります。
- 溶媒は、溶質との反応速度を速めたり、化学反応中に発生した熱を吸収したりして、溶液の温度を調節する役割を果たします。
溶媒と溶質の違いを確認する
要約すると、溶質は溶媒によって溶解され、溶液に溶ける物質です。溶媒は溶質を溶解するものであり、このため、通常、溶液中の溶質よりもはるかに多くの溶媒が存在します.溶質は、気体、液体、または固体の形をとることができ、溶媒は主に液体の状態で見られますが、特定の気体および固体の溶媒もあります。溶質の沸点は溶媒の沸点より高くなければならず、溶媒と溶質の性質は相互に依存しています。
溶解度を見る
オブジェクトまたは物質の溶解度は、別の物質に溶解できるその物質の最大量を指します。別の言い方をすれば、溶媒が平衡状態にあるとき、物質の溶解度は吸収できる溶質の最大量です。溶媒が最大量の溶質を吸収すると、飽和溶液になります。
適切な条件下では、平衡溶解度の点を超えて追加の溶質を溶解することにより、過飽和溶液を生成できます。この過飽和点に達すると、溶液に溶質を追加しても溶液の濃度は増加せず、分解できない溶質が沈殿し始めます (以下を参照)。概念が混同されることもありますが、溶解速度と溶解度は同じではないことに注意してください。溶解速度は、溶媒が溶質を溶解する速度を表しますが、溶解度は、溶解できる物質の最大量です。溶解度はまた、化学反応によって促進されたときに別の物質を溶解する物質の能力と同等ではありません. HCl は置換プロセスを通じて亜鉛金属を溶解することができ、置換反応の結果、溶液中に水素ガスと亜鉛イオンが放出されます。そのため、亜鉛イオンは酸に溶けると考えられていますが、亜鉛の溶解度は反応の要因ではありません.
ほとんどの不溶性溶質でもある程度溶解しますが、物質が溶媒にほとんど溶解しない場合、その物質は不溶性であると言われます。溶質が完全に溶解するケースはごくわずかです。一般に、溶媒 100 mL ごとに溶解する溶質が 0.1 g 未満の場合、溶質は不溶性と見なされます。
溶質と溶媒の化学結合の種類は、溶質の溶解方法に影響します。例として、エタノール シートが水に溶解したときの分子の同一性であっても (エタノールのままである)、エタノールと水の分子が結合すると、新しい水素結合が作成されます。このため、水とエタノールを組み合わせると、最初の量の水とエタノールを単純に合計した結果よりも、全体として少ない溶液が作成されます。塩化ナトリウムのような化合物、イオン性化合物が水に溶解すると、化合物は解離し、その構成イオンに分解します。これらのイオンは水分子を取り囲み、溶媒和します。動的平衡は、溶解と沈殿の反対のプロセスを含む溶液の溶解度に関係しています。 2 つのプロセスが同じ速度で発生する場合、ソリューションは平衡状態にあると見なされます。
さまざまな温度やその他の条件での化合物中のさまざまな溶媒の溶解度が、溶解度チャートと表に記載されています。溶解度は、IUPAC によると、溶媒に対する溶質の割合に関連して定義されます。濃度は、モル濃度、モル濃度、モル分率、モル比、体積あたりの質量などの単位で指定できます。物質の溶解度は、溶液内の他の化学物質の存在の可能性など、さまざまな要因によって影響を受ける可能性があります。溶液の温度、圧力、溶媒と溶質の相、極性と溶質の粒子サイズ。
沈殿反応について
沈殿反応は、2 つの可溶性塩が水溶液中で結合し、結果として生じる生成物の 1 つが沈殿物 (不溶性塩) である化学反応の一種です。沈殿物は、ろ過または遠心分離によって残りの溶液から分離することができます。または、時間の経過とともに溶液から落ちるか、溶液内にとどまることさえあります。沈殿物が形成された後の残りの液体の用語は、「過酸塩」です。化学反応が沈殿物を形成する可能性は、関与する物質の溶解度に影響され、溶液の挙動は、溶解度規則または溶解度表を参照することで予測できます。一般に、ヨウ化物、臭化物、および塩化物は可溶性であり、硝酸塩、酢酸塩、および過塩素酸塩も可溶性です。また、アンモニウム陽イオンやアルカリ金属塩を含む物質も可溶です。
