Когда вы думаете о растворах, обычно первое, что приходит на ум, растворенное в воде вещество. Однако некоторые твердые растворы содержат комбинации металлов, в которых один металл растворен в другом. Сплавы, такие как латунь, - частые примеры, с которыми вы сталкиваетесь в повседневной жизни. Не следует путать твердые растворы с химическими соединениями, которые относятся к отдельной и более конкретной категории.
Твердые решения
Твердый раствор однороден, то есть его состав более или менее одинаков. Твердые растворы наиболее вероятно образуются, когда и растворенный металл, и металл-растворитель имеют атомы одинакового размера, кристаллической структуры и электроотрицательности. Электроотрицательность - это измерение степени, в которой элемент «забирает» электроны в паре с другими элементами. Могут образовываться два вида твердых растворов. В твердом веществе замещения растворенные атомы замещают атомы растворителя в кристаллической решетке. Напротив, в твердом растворе внедрения атомы металла-растворителя больше, чем растворенное вещество, и атомы растворенного вещества помещаются в зазоры или межузельные промежутки между атомами растворителя.
Соединения
Соединение содержит атомы более чем одного элемента в фиксированной пропорции друг к другу. Например, в воде всегда в два раза больше атомов водорода, чем в кислороде. Более того, атомы в соединении соединены вместе связями, то есть взаимодействиями, которые удерживают атомы соединения вместе. Атомы имеют определенное отношение друг к другу с точки зрения их расположения в пространстве.
Смеси и Компаунды
Компоненты смеси могут быть разделены физическими средствами, в то время как компоненты соединения могут быть разделены только химическими реакциями, которые разрывают и / или образуют связи. Например, если вы смешаете железные опилки и грязь, у вас получится смесь, которую можно разделить с помощью магнита. Химический состав железной опилки и грязи не изменился. Однако, если вы хотите разделить воду на водород и кислород, вам необходимо разорвать химические связи, которые удерживают молекулы воды вместе. Твердый раствор - это смесь, которую можно разделить физически, поэтому он не попадает в ту же категорию, что и соединение.
Больше различий
Атомы в соединении всегда присутствуют в фиксированном соотношении, но атомы в твердом растворе могут присутствовать в переменном соотношении. Например, не все сплавы латуни имеют одинаковое содержание цинка и меди. Более того, хотя твердый раствор имеет ту же кристаллическую структуру, что и чистое твердое вещество, пространственное расположение атомов не остается неизменным, как в соединении. В молекуле воды всегда имеется одно и то же пространственное расположение составляющих ее атомов. Однако атомы в твердом растворе могут замещать друг друга в разных местах.
