מהו פיתרון במדע?

כשמדובר במדע, פתרון לא אומר רק התשובה הנכונה באותו חידון כימיה. כמונח רחב, שבבסיסו מתייחס לתערובת הומוגנית של שני רכיבים או יותר. פתרונות טבעיים נמצאים סביבנו: האוויר שאנו נושמים הוא פיתרון, כמו סגסוגות נפוצות רבות כמו פלדה וברונזה. עם קצת הבנה מה מרכיב פיתרון, תוכלו גם לרקוח את עצמכם בקלות ולזהות אותם כשאתם נתקלים בהם.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

פיתרון במדע הוא תערובת הומוגנית המורכבת משני רכיבים או יותר, ויכולה להיות מוצק, נוזלי או גז. הפתרונות הנפוצים כוללים פלדה, אוויר ומלח.

לצורך התחשבות כפתרון, תערובת חייבת לכלול שני מרכיבים לפחות ולהיות הומוגנית. תערובת הומוגנית פירושה שהחומרים המעורבים התמוססו זה בזה ונראה שהם אחד. למשל, כשאתה מסתכל על כוס מלאה בסודה, אתה מסתכל על מים מעורבבים עם מרכיבים שונים שיכולים לכלול פחמן דו חמצני, סוכר וצבע מלאכותי. אבל אתה לא רואה את המרכיבים האלה בנפרד, אתה פשוט רואה כוס משקה מוגז, תערובת הומוגנית.

אם אתה מסתכל על בקבוק רוטב לסלט עשוי שמן וחומץ, לעומת זאת, אתה מסתכל על תערובת הטרוגנית. רוטב לסלט אינו פיתרון, מכיוון ששמן וחומץ אינם מתמוססים זה בזה (גם כאשר הם נראים לזמן קצר אם תנענעו את הבקבוק בעוצמה).

הפתרונות מורכבים ממרכיב עיקרי אחד - המכונה ממס - ולפחות מרכיב אחד נוסף: מומס. בכוס הסודה, המים היו הממס, ושאר המרכיבים הקטנים כמו פחמן דו חמצני או סוכר יהיו המומסים.

לפעמים, תמיסה נוזלית מורכבת משני מרכיבים בלבד, והם מיוצגים באותה מידה. במקרה זה, המונחים ממס ומומס יהיו ניתנים להחלפה. פתרונות נפוצים גם בשתי צורות החומר האחרות, גזים ומוצקים.

תמיסות מוצקות נוצרות כאשר הממיס, או המרכיב העיקרי, הוא מוצק. ניתן להמיס גזים, נוזלים ומוצקים אחרים לממיס ליצירת תמיסה מוצקה. חומרים מוצקים רבים נפוצים, כגון פולימרים, הם דוגמאות לתערובות מוצקות. כנראה נתקלת כבר באיזשהו פתרון פולימרי היום; הם משמשים ליצירת כל מיני פריטים מבקבוקי מים מפלסטיק ועדשות מגע למחשבים.

פלדה היא דוגמה נוספת לתמיסה מוצקה, מכיוון שהיא תערובת של ברזל, פחמן וכרום. חומרים אחרים המשמשים בבניין, כגון ברונזה ופליז, הם סגסוגות המהוות פתרונות מוצקים. יצירת חומרים אלה דורשת ידע מדעי מפורט כיצד ליצור את המשוואה המאפשרת לרכיבים אלה להיווצר יחד למבנה הומוגני ומוצק.

כאשר תמיסה מתחילה עם ממס גז ואז מתערבבת עם מומס גז, התוצאה היא תמיסת גז. תמיסת הגז הטבעי הנפוצה ביותר היא האוויר שאנו נושמים מדי יום, שהוא תערובת של חנקן, חמצן, פחמן דו חמצני וגזים אחרים.