Roztoky

Čistá voda nebo vodný roztok? Na první pohled se to nepozná, ale rozdílné vlastnosti nám prozradí, zda je ve vodě něco rozpuštěné, či nikoliv. A je voda z vodovodu opravdu čistá nebo je také vodným roztokem?

11. 11. 2014 Chemie jasně

Roztok je směsí rozpouštědla, kterého je v roztoku více, a rozpuštěné látky, které je méně. Tato směs je homogenní, to znamená, že její složení není vidět okem a dokonce ani pod mikroskopem; velikost jednotlivých částic směsi je totiž menší než 1*10^-9 m. Značka pro roztok je kolečko s tečkou uvnitř - ʘ.

Rozpouštědlo

Rozpouštědla jsou velmi potřebné látky, se kterými se setkáváme i v běžném životě. Nejzákladnějším rozpouštědlem je voda, a pokud je v ní rozpuštěná nějaká látka, mluvíme o vodném roztoku. Mezi další rozpouštědla patří například benzín, ethanol, aceton a další. Každé rozpouštědlo má jiné vlastnosti, díky kterým rozpouští jiné látky. Například kalhoty umazané od asfaltu můžeme zkoušet vyprat ve vodě, jak chceme, a stejně se to nepovede. Pokud je ale zkusíme vyčistit benzínem, půjde to lehce. Stejně tak nehty odlakovat vodou nepůjdou, ale odlakovačem, který obsahuje aceton nebo jiné rozpouštědlo, ano.

Nejdůležitější vlastností, která ovlivňuje rozpustnost, je podobnost polarity rozpouštědla a rozpouštěné látky. Čím je podobnost polarit větší, tím je rozpouštění snadnější. A co je polarita? Je to vlastnost vyvolaná nerovnoměrným rozdělením elektronů tvořících vazbu mezi atomy. Elektrony nejsou stejně vzdáleny od obou atomů, mezi kterými tvoří vazbu. Kvůli odlišné elektronegativitě (=schopnost poutat k sobě elektrony) jsou vazebné elektrony blíž atomu, který má větší hodnotu elektronegativity. Říkáme, že vazba je polární, pokud je rozdíl hodnot elektronegativit atomů větší než 0,4. Jestliže molekula má některou vazbu polární, pak ji také tak označujeme. Polarita molekul určuje do značné míry fyzikální a někdy i chemické vlastnosti látek. Rozpouštědla tedy dělíme na polární (alkoholy, kyseliny, voda,…) a nepolární (uhlovodíky, ethery…).

Bez popisku

Obr. 1: Vzorek acetonu

Rozpuštěná látka

V rozpouštědle může být rozpuštěn plyn, jiná kapalina i pevná látka. Pokud se bude rozpouštět pevná látky, bude rychlost rozpouštění záviset na velikosti krystalů (čím menší, tím lepší), intenzitě míchání (čím větší, tím lepší), na teplotě (u většiny látek s rostoucí teplotou roste jejich rozpustnost), a na zvoleném rozpouštědle. Schválně zkuste ověřit, zda to platí - jestli se bude lépe rozpouštět cukr v horké vodě nebo ve studené, při míchání nebo bez míchání a jestli se dříve rozpustí cukr moučkový nebo krystal. Pokud se ale bude rozpouštět plyn, bude jeho rozpustnost s rostoucí teplotou klesat a rozpustnost bude záviset i na tlaku (čím větší tlak, tím větší rozpustnost)! Pokud rádi pijete vodu se šťávou, pak neděláte nic jiného, než že rozpouštíte kapalinu (sirup) ve vodě. Příkladem pro rozpouštění plynu ve vodě je třeba perlivá minerálka, která obsahuje rozpuštěný oxid uhličitý.

Rozpustnost

Hodnota udávající buď jaké nejvyšší množství dané látky lze rozpustit v určitém množství daného rozpouštědla, nebo jaké nejvyšší množství dané látky lze rozpustit za vzniku určitého množství roztoku. Je to tedy koncentrace nasyceného roztoku této látky za daných podmínek. Tyto podmínky je zapotřebí vždy uvádět spolu s údajem o rozpustnosti, jinak je tento údaj bezcenný. Hodnotu rozpustnosti látky v rozpouštědle za daných podmínek najdeme v tabulkách.

Nenasycený roztok

Roztok, který obsahuje méně látky než roztok nasycený.

Nasycený roztok

Roztok, ve kterém se za daných podmínek již další látka nerozpouští.

Přesycený roztok

Roztok, který obsahuje za daných podmínek více látky, než udává rozpustnost. Je nestabilní a rychle se sráží.

Čistá voda a destilovaná voda

Nakonec si odpovíme na otázku, jak je to vlastně s vodou. Je voda, která nám doma teče z kohoutků, čistá látka nebo je to roztok? Tato voda je zdravotně nezávadná a obsahuje mnoho různých iontů, které našemu tělu nevadí a naopak mu spíše prospívají. Jsou to sodné, vápenaté, hořečnaté, draselné, železnaté, chlorité ionty… Takže pokud jste odpověděli, že voda z vodovodu, stejně jako třeba voda z minerálních pramenů, která je na ionty ještě bohatší, je roztok, měli jste pravdu.

Bez popisku

Obr. 2: Minerální pramen v Karlových Varech

Existují však další druhy vody, ze kterých se veškeré ionty schválně odstraňují. Mezi ně patří i destilovaná voda, která byla několikrát destilovaná, aby se zbavila rozpuštěných minerálních látek. Destilovaná voda je stejně jako běžná voda bezbarvá kapalina bez chuti a zápachu. Je ale nevodivá, protože už neobsahuje ionty, které by vedly elektrický proud. Za normálního tlaku 101 kPa má teplotu tání 0 °C a teplotu varu 100 °C.

Mohla by vás napadnout otázka, jestli by tedy nebylo lepší a zdravější pít destilovanou vodu, když je čistší. Opak je pravdou. Pravidelné pití této vody, nebo příjem většího objemu destilované vody je nebezpečný – poškozuje střevní sliznice, díky osmóze vyplavuje z těla minerální ionty, což vede ke snížení hladiny elektrolytů a k následným poruchám důležitých orgánů. Prvními příznaky jsou slabost, únava, bolest hlavy, poruchy srdečního rytmu či svalové křeče.