Lösning (kemi)
Från Wikipedia
En lösning är en homogen blandning av två eller flera ämnen. I sådana blandningar kan man inte urskilja beståndsdelarna (grekiska: homos, samma; genos, slag, art).
Det ämne som återfinns i störst mängd benämns lösningsmedel. Vanligt kända exempel på lösningar är när fasta ämnen löses i vätskor (såsom natriumklorid (koksalt) i vatten), även om också flytande ämnen och gaser kan lösas i vätskor. Det senare är livsnödvändigt för vattenlevande organismer eftersom de behöver tillgång till syre eller koldioxid. Även fasta ämnen och gasformiga ämnen kan vara lösningsmedel. Ett vardagligt exempel på fasta lösningar är en legering som är en homogen blandning av metaller.
Även om ämnena är perfekt sammanblandade och lösta i varandra är de fortfarande samma ämnen som tidigare. En lösning eller homogen blandning är alltså inte detsamma som en kemisk förening. För att två eller flera ämnen ska bilda en eller flera kemiska föreningar krävs att de reagerar med varandra, en så kallad kemisk reaktion.
Innehåll |
Lika löser lika
Lika löser lika är en populär minnesregel för lösningsmedel. Polära lösningsmedel (såsom vatten och alkoholer) löser exempelvis ofta andra polära ämnen och jonföreningar bra. När exempelvis natriumklorid löser sig i vatten uppstår jon-dipolbindningar mellan saltets joner och de polära vattenmolekylerna. Jonerna omges av lösningsmedlets molekyler, och sägs vara solvatiserade (hydratiserade om lösningsmedlet är vatten). Regeln syftar på de intermolekylära bindningarna som förekommer mellan molekylerna hos två lösningsmedel. Ifall bindningarna är lika, löses de. Vatten går dock inte att lösa med oljor, eftersom vattenmolekylerna är polära och oljor är opolära. Polära molekyler går inte att lösa med opolära molekyler.
Lösningars koncentration
Beroende på proportionerna mellan lösningsmedlet och det upplösta ämnet får man lösningar med olika koncentration. Särskilt viktigt är detta inom biokemi.
Koncentration i förhållande till celler
En isoton lösning har samma koncentration lösliga partiklar som celler i lösningen. Vätskan i cellerna står i osmotisk jämvikt med den omgivande lösningen. Om celler placeras i en lösning som inte är isoton, kommer koncentrationsskillnaden att utjämnas genom osmos.
En hypoton lösning innehåller en lägre koncentration lösliga partiklar än en isoton lösning. Om normala celler placeras i lösningen kommer vatten att strömma in i cellen för att på så sätt sänka cellens koncentration av ämnen. Risk föreligger att cellen expanderar så mycket att den sprängs.
En hyperton lösning innehåller en högre koncentration lösliga partiklar än en isoton lösning. Om normala celler placeras i lösningen kommer vatten att strömma ut ur cellen för att på så sätt höja cellens koncentration av ämnen varvid cellen skrumpnar ihop. För att jämna ut salthalten får till exempel fiskar kissa ut överflödigt salt. Detta är en mycket energikrävande process vilket medför att en hyperton fisk ofta är mindre än samma art i ett hypotont klimat. Hypertona fiskar förekommer oftast i bräckt vatten.
Mättnad
Mättnad är ett begrepp som beskriver hur stora mängder av ett ämne som har löst sig i ett lösningsmedel i förhållande till hur mycket av ämnet som kan lösa sig. Vid varje möjlig temperatur har varje lösningsmedel kapacitet att lösa upp en viss mängd av ett visst ämne. Man kan till exempel inte lösa hur mycket socker som helst i en viss volym vatten. Till slut bildas en bottensats av olöst socker hur mycket man än rör om. Man säger att lösningen är mättad. Den punkt där detta inträffar kallas mättnadspunkten. Oftast ligger mättnadspunkten högre för varma lösningar än för kalla. Värmer man en mättad sockerlösning kan den lösa mer socker. Socker och många andra ämnen löser sig nämligen lättare i varmt än i kallt vatten. Man kan se exempel på detta när man sätter socker till kaffe eller te.
En omättad lösning är en blandning där koncentrationen av ett ämne ej uppnått så hög halt att den slutat lösas upp. Exempelvis så kan man hälla socker i vatten och röra om. Fram till att det inte ligger ett lager socker så kallas vattnet omättat. Vad man kan göra för att det som ska lösas ska bli omättad är att värma upp allting.
En övermättad lösning är en lösning som innehåller mer av ett löst ämne än vad lösningen egentligen borde kunna innehålla. Detta kan ske när ett lösligt ämne hälls i ett varmt lösningsmedel, sedan när lösningen kallnar kan ämnet inte kristallisera ut. Ett vanligt exempel på detta är i handvärmare, i påsarna finns natriumacetat och vatten, när man värmer påsen löses natriumacetatet i vattnet och en ganska mättad lösning bildas. När sedan påsen kyls ner så kan natriumacetatet inte kristallisera ut ur lösningen eftersom det inte finns något att bygga kristaller på. Fast när man knäpper på en metallplatta börjar kristaller av natriumacetat att bildas och detta frigör värme, som kan användas för att värma sig.
Se även