Lahustumis­protsess

  • Millest koosneb lahus?
  • Kuidas moodustub ühtlane lahus?

Imeravimi otsingul

Keskajal tegutsenud alkeemikute üks eesmärk oli leida universaalne lahusti, mis oleks pidanud muu hulgas toimima ka ime­ravimina. Seda mõtet ei võetud siiski kuigi soojalt vastu, sest kui universaalne lahusti pidi lahustama kõike, siis ei osatud vastata, millises anumas seda hoida tuleks. Universaalset lahustit pole ka täna­päeval olemas, küll aga kasutatakse praegu keemias paljusid erinevate omadustega lahusteid.

Alkeemikud universaalse lahusti otsingul

Lahused

Lahus on ühtlane segu, mis koosneb lahustist ja selles ühtlaselt jaotunud ühest või mitmest lahustunud ainest.

Lahus on ühtlane ehk homo­geenne ainete segu, mille komponendid ise­eneslikult ei eraldu. Lahused võivad püsida muutumatuna väga pikka aega.

Lahusti on lahuse komponent, mis moodustab lahusest suurema osa. Lahustis võivad lahustuda nii tahked, vedelad kui ka gaasilised ained. Lahustunud aine on lahustis jaotunud üli­väikesteks osakesteks (aatomiteks, molekulideks või ioonideks). 

Levinuim lahusti on vesi ning tuntuimad lahuses on vesilahused.

Õli ega liiv ei lahustu vees. Seetõttu ei moodusta nende ainete kokkusegamisel lahus, vaid kihid eralduvad pärast segamist iseeneslikult. Kuna ei liiv ega õli ole vees ühtlaselt jaotunud, ei ole see lahus
Kui vett ja suhkrut segada, siis suhkur justkui "kaob" vette ära ja vesi muutub magusaks. Suhkur lahustub vees ja tekib suhkrulahus
  • lahustuv aine
  • lahusti
  • lahus
  • Lahus on ühtlane ehk homogeenne ainete segu.
  • Lahuse komponendid eralduvad iseeneslikult.
  • Lahusti on lahuse komponent, mis moodustab lahusest väiksema osa.
  • Lahustunud aine on lahustis jaotunud üliväikesteks osakesteks (aatomiteks, molekulideks või ioonideks).

1. Lahus sisaldab 10% keedusoola ja 90% vett.

Lahusti:   Lahustunud aine:

2. Lahus sisaldab 30% äädikhapet ja 70% vett.

Lahusti:   Lahustunud aine: 

3. Lahus sisaldab 35% vett ja 65% etanooli.

Lahusti:   Lahustunud aine:

Lisalugemine. Lahuseid leidub kõikjal

Täiesti puhast vett looduses ei leidu, sest selles on alati lahustunud mingeid aineid. Isegi suhteliselt puhtas vihma­vees on lahustunud mitmeid gaase.

Harilikult mõeldakse lahuste all vedelikke, aga teatakse ka tahkeid lahuseid. Tahkete lahuste hulka kuuluvad paljud sulamid (nt teras, messing, duralumiinium).

Õhk on gaaside segu, mida võib nimetada gaasiliseks lahuseks, kuid tavaliselt seda nii siiski ei kutsuta.

Vihmavesi on vesi­lahus, kuna vees on lahustunud erinevaid gaase (nt O2, CO2)
Paljud sulamid on tahked lahused. Valgevask ehk messing on vase ja tsingi sulam, milles on tsinki 5–45%. Selle järgi oleks vask lahusti ja tsink lahustunud aine

Difusioon

Lahustumisel kanduvad lahustuva aine osakesed soojus­liikumise tõttu kõrgema kontsentratsiooniga piir­konnast madalama kontsentratsiooniga piir­konda, kuni moodustub ühtlane lahus. Aine juhuslikku levikut teises aines või ainete segus nimetatakse difusiooniks (ld diffusio – laiali­voolamine, levimine). Difusiooni kiirendavad segamine ja temperatuuri tõstmine.

Kui veele lisada tilk toidu­värvi, siis see segunab aja jooksul ise­eneslikult veega – toimub toidu­värvi difusioon vees
Segamise mõju lahustumise kiirusele

Difusioon on...

  • lahustunud aine osakeste seostumine vee polaarsete molekulidega.
  • lahustunud aine osakeste seostumine mittepolaarse lahusti osakestega.
  • aine juhuslik levik teises aines või ainete segus.

Difusiooni kiirendavad...

  • segamine ja temperatuuri tõstmine.
  • temperatuuri ja rõhu alandamine.

Polaarne vee molekul

Tuntumad lahused on vesilahused, milles on lahustiks vesi (H2O). Vee molekulis esinevad hapniku ja vesiniku aatomite vahel kovalentsed sidemed ning aatomid jagavad ühiseid elektron­paare. Hapniku aatom tõmbab aga ühiseid elektron­paare rohkem enda poole, mis­tõttu on kummalgi vesiniku aatomil positiivne osalaeng (δ+) ning hapniku aatomil kahe­kordne negatiivne osa­laeng (2δ). Kuigi vee molekul on tervikuna neutraalne osake, siis on sellel erineva osa­laenguga piirkonnad. Sellist molekuli nimetatakse polaarseks molekuliks ning vett polaarseks aineks.

Vee molekul on polaarne. Vee molekuli hapniku­poolne osa (punane) on negatiivseks pooluseks, vesiniku­poolne osa (valge) positiivseks pooluseks

Vesilahustes onvesi. Vee molekul on, kuna sel on osalaenguga piirkonnad. Vee molekulis on hapniku aatomilosalaeng ning vesiniku aatomitelosalaeng. Vee molekul tervikuna on

Vesilahuse moodustumine

Vesilahuse moodustumiseks peavad lahustuva aine osakesed seostuma vee molekulidega ehk hüdraatuma

Hüdraatumine on lahustunud aine osakeste seostumine vee polaarsete molekulidega.

Vaatleme näiteks keedu­soola ehk naatrium­kloriidi lahustumist vees. NaCl-i kristall koosneb Na+- ja Cl-ioonidest, mida hoiavad koos nende­vahelised tõmbe­jõud. Keedu­soola lahustumisel pöörduvad vee molekulid soola katioonide (Na+) poole oma negatiivse poolusega ja soola anioonide (Cl) poole oma positiivse poolusega. Vee molekulide mõjul eralduvad ioonid soola kristalli­võrest ja lähevad lahusesse, kus neid ümbritsevad vee molekulid. Tekivad hüdraatunud ioonid.

Keedusoola ehk naatrium­kloriidi lahustumine vees
  • Keedusoola kristall
  • Vee molekul
  • Hüdraatunud ioon
  • pöördub aniooni poole
  • pöördub katiooni poole

Ma tean, et...

  • Lahus on ühtlane segu, mis koosneb lahustist ja selles ühtlaselt jaotunud ühest või mitmest lahustunud ainest.
  • Difusioon on aine juhuslik levik teises aines või ainete segus.
  • Hüdraatumine on lahustunud aine osakeste seostumine vee polaarsete molekulidega.

Küsimused

  1. Too näiteid erinevate lahuste kohta.
  2. Kas aine difusioon kulgeb kiiremini gaasis või vedelikus? Miks?
  3. Millised igapäevaelus esinevad nähtused põhinevad difusioonil?
  4. Kirjelda ioonilise aine lahustumisprotsessi vees.