Ero sivun ”Liuos” versioiden välillä
| [katsottu versio] | [katsottu versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
p Botti poisti 1 Wikidatan sivulle d:q5447188 siirrettyä kielilinkkiä |
KLS (keskustelu | muokkaukset) laajennettu pääasiassa engl. Wikipedian avulla |
||
Rivi 1:
[[Kuva:SaltInWaterSolutionLiquid.jpg|thumb|Suolaa ja vettä sekoittamalla saadaan aikaan liuos.]]▼
'''Liuos''' on [[seos]] jossa kaksi tai useampia aineita on sekoittunut toisiinsa muodostaen yhtenäisen [[faasi]]n. Liuos on kyseessä silloin, kun ainehiukkaset eivät ole havaittavissa edes [[mikroskooppi|mikroskoopilla]] eivätkä saostu liuoksen seistessä suljetussa astiassa. Yleensä liuoksesta puhuttaessa tarkoitetaan [[neste]]mäisiä seoksia, jotka syntyvät jonkin aineen [[liukeneminen|liuetessa]] nestemäiseen [[liuotin|liuottimeen]],<ref>{{kirjaviite | Nimeke = Otavan iso Fokus, 4. osa (Kr-Mn) | Sivu = 2336, art. Liuos | Julkaisija = Otava | Vuosi = 1973 | Tunniste = ISBN 951-1-00388-7}}</ref> mutta laajemmassa mielessä liuos voi olla myös [[kiinteä olomuoto|kiinteä]] aine tai [[kaasu]].<ref name=Kemia>{{kirjaviite | Tekijä = Matti Tiilikainen, Ilkka Virtamo | Nimeke = Kemia 1 | Sivu = 55-60 | Julkaisija = WSOY | Vuosi = 1968}}</ref>
Liukoisuus voi olla rajallinen, tällöin muodostuu [[kylläisyys|kylläinen liuos]] ja ylimääräinen aine erottuu omaksi faasikseen. Liuoksen runsainta komponenttia kutsutaan ''liuottimeksi'' ja muita aineita ''liuenneiksi aineiksi''.▼
▲
Liuoksen ''pitoisuus'' voidaan ilmoittaa esimerkiksi [[massaprosentti]]na, [[tilavuusprosentti]]na tai ''[[konsentraatio]]na''.▼
== Tyypillisiä piirteitä ==
Liuos on [[homogeeninen]] [[seos]]. Liuenneen aineen hiukkasia ei siinä voi nähdä paljain silmin. Valo ei [[siroaminen|siroa]] liuoksessa olevista liuenneen aineen hiukkasista. Liuennutta ainetta ei voi eristää liuoksesta [[suodatus|suodattamalla]] tai mekaanisesti.
== Liuostyyppejä ja esimerkkejä ==
Liuoksen homogeenisuus merkitsee sitä, että sen komponentit muodostavat yhden [[faasi]]n. Sen [[olomuoto]] on sama kuin liuottimen. Kuitenkin aineen ominaisuudet kuten [[sulamispiste|sulamis-]] ja [[kiehumispiste]] tyypillisesti muuttuvat, kun siihen sekoittuu muita aineita.
=== Kaasumaiset liuokset ===
Jos liuotin on [[kaasu]], siihen voivat yleensä liueta vain toiset kaasut. Esimerkkinä kaasumaisesta liuoksesta voidaan mainita [[ilma]], jossa [[happi]] ja muut kaasut ovat liuenneet [[typpi|typpeen]]. Koska molekyylien välisillä vuorovaikutuksilla ei kaasuissa ole sanottavaa merkitystä, pieninä pitoisuuksina esiintyvät kaasut muodostavat varsin triviaaleja liuoksia. Usein niitä ei edes nimitetä
liuoksiksi vaan kaasuseoksiksi.
=== Nestemäiset liuokset ===
[[Neste]]mäiseen liuottimeen voivat liueta sekä kiinteät aineet, nesteet että kaasut.
Periaattessa kaikenlaiset nesteet voivat toimia liuottimina: nestemäiset [[jalokaasu]]t, sulat [[metalli]]t, sulat [[suola]]t, sulaneet kovalenttiset aineet ja molekyyleistä koostuneet nesteet. Käytännössä useimmat [[kemia]]ssa ja [[biokemia]]ssa merkittävät liuottimet kuitenkin ovat molekyyleistä koostuvia nesteitä. Ne voidaan jakaa [[poolisuus|poolisiin]] ja poolittomiin sen mukaan, onko niiden molekyyleillä pysyvä sähköinen [[dipolimomentti]]. Toisaalta ne voidaan jaotella sen mukaan, voivatko niiden molekyylit muodostaa [[vetysidos|vetysidoksia]]; tämän mukaisesti puhutaan [[proottinen|proottisista]] ja aproottisista liuottimista. Yleisin liuotin, [[vesi]], on poolinen, ja siinä on vetysidoksia.
[[File:3D model hydrogen bonds in water.svg|right|thumb|150px|[[Vesi]] on hyvä ioniyhdisteiden ja poolisten aineiden liuotin, koska sen molekyylit ovat poolisia ja muodostavat vetysidoksia.]]
[[Suola]]t liukenevat poolisiin liuottimiin muodostaen positiivisia ja negatiivisia ioneja, joita liuottimen molekyylin negatiivinen ja positiivinen pää vetävät puoleensa. Tällaiset liuokset ovat [[elektrolyytti|elektrolyyttejä]].
Kun liukeneva aine ei ole [[ioniyhdiste]], yleinen sääntö on: samanlainen liuottaa samanlaista.<ref name=Kemia />
Pooliset aineet liukenevat poolisiin liuottimiin. Esimerkiksi [[sokeri]] ja [[alkoholi]] ovat poolisia aineita ja liukenevat hyvin veteen. Sitä vastoin poolittomat aineet liukenevat paremmin poolittomiin liuottimiin. Esimerkiksi [[maaöljy]]ssä olevat [[hiilivety|hiilivedyt]] liukenevat hyvin toisiinsa ja liuottavat myös kiinteitä hiilivetyjä, jotka eivät liukene veteen, kuten eivät myöskään maaöljyssä
olevat nestemäiset hiilivedyt. Tämän vuoksi [[öljyonnettomuus|öljyonnettomuuksissa]] öljy ei liukene meriveteen vaan jää kellumaan sen pinnalle.
==== Nesteeseen liuenneet kaasut ====
Kaasuista esimerkiksi [[happi|happea]] esiintyy liuenneena luonnonvesissä. Myös [[hiilidioksidi]] liukenee veteen, mutta ilmiö on tällöin hieman monimutkaisempi, koska tapahtuu [[kemiallinen reaktio]], jossa syntyy pieniä määriä [[hiilihappo]]a<ref>{{kirjaviite | Nimeke = Otavan iso Fokus, 2. osa (Em-Io)| Sivu = 1072, art. Hiilidioksidi | Julkaisija = Otava | Vuosi = 1973 | Tunniste = ISBN 951-1-00272-4}}</ref> ja sen [[happo]]luonteen vuoksi edelleen [[oksonium]]- ja [[vetykarbonaatti]]-ioneja. Hiilihappoisessa vedessä ja esimerkiksi [[virvoitusjuoma|virvoitusjuomissa]] olevat näkyvät kuplat eivät kuitenkaan ole liuennutta kaasua, vaan niissä oleva hiilidioksidista on jo erottunut liuoksesta omaksi
kaasumaiseksi faasikseen. Liuenneut kaasu itse ei ole näkyvää, koska se on liuennut molekyylitasolla.
==== Nesteeseen liuenneet nesteet ====
[[Maaöljy]] ja siitä valmistetut tuotteet kuten [[bensiini]] sekä [[kevyt polttoöljy|kevyt]] ja [[raskas polttoöljy]] koostuvat pääasiassa toisiinsa liuenneista nestemäisistä [[hiilivety|hiilivedyistä]].
[[Etyylialkoholi]] eli etanoli ja vesi liukenevat toisiinsa missä suhteessa tahansa. [[Alkoholijuoma]]t ovat pääasiassa etanolin vesiliuoksia, joskin ne tavallisesti sisältävät muitakin aineita.
==== Nesteeseen liuenneet kiinteät aineet ====
[[Sokeri]] liukenee veteen molekyyleinä.
[[Natriumkloridi]] eli ruokasuola liukenee veteen [[ioni|ioneina]] kuten muutkin [[suola]]t, mikäli ne ovat vesiliukoisia. Tällaisten aineiden liuokset ovat [[elektrolyytti|elektrolyyttejä]]. Liuenneita suoloja, pääasiassa natriumkloridia, esiintyy luonnossa runsaasti [[merivesi|merivedessä]].
Myös vesijohtovesi on liuos, koska se sisältää [[ioni|ioneja]] (mm. kalsium- ja magnesiumioneja, vetykarbonaatti-ioneja, kloridi- ja sulfaatti-ioneja) sekä liuennutta kaasua (mm. happea).
Esimerkiksi kehon nesteet ovat liuoksia, joissa on monia liuenneita aineita. Monet niistä ovat elektrolyyttejä, sillä liuenneet aineet kuten [[kalium]] ovat ioneina. Lisäksi ne voivat sisältää molekyyleinä liuenneita aineita kuten [[verensokeri|sokeria]] ja [[urea]]a. Liuenneella [[Happi|hapella]] ja [[hiilidioksidi]]lla on myös suuri merkitys veren kemiassa, sillä huomattava muutos niiden pitoisuuksissa voi olla vakavan sairauden merkki.
==== Ei-homogeeniset aineet ====
On olemassa myös nestemäisiä seoksia, jotka eivät ole homogeenisia, esimerkiksi [[
=== Kiinteät liuokset ===
Jos liotin on [[kiinteä aine]], se saattaa liuottaa sekä kaasuja, nesteitä että toisia kiinteitä aineita.
Kaasuista [[vety]] liuokenee varsin hyvin moniin metalleihin, etenkin [[palladium]]iin. Ilmiö on saanut osakseen käytännön mielenkiintoa varsinkin, koska sitä voidaan käyttää vedyn varastointiin.
Nesteistä esimerkiksi [[elohopea]] liukenee [[kulta]]an muodostaen [[amalgaami]]n. Nestemäinen [[heksaani]] liukenee [[parafiini]]vahaan.
Kahden tai useamman kiinteän aineen keskenään muodostamista liuoksista esimerkkeinä ovat useat [[metalliseos|metalliseokset]], esimerkiksi [[pronssi]]. [[Teräs|Teräksessä]] sen sijaan [[hiili]] on liuenneena [[rauta]]an.
==Liuenneen aineen pitoisuus==
▲
▲[[Kuva:SaltInWaterSolutionLiquid.jpg|thumb|Suolaa ja vettä sekoittamalla saadaan aikaan liuos.]]
Esimerkkinä liuoksesta voidaan antaa tilanne jossa 5,0 g [[ruokosokeri]]a (C<SUB>12</SUB>H<SUB>22</SUB>O<SUB>11</SUB>) liuotetaan 100 ml:aan [[vesi|vettä]], jolloin saadaan kirkas sokeriliuos.
Rivi 14 ⟶ 79:
Molaarinen konsentraatio: c = n/V = 0,15 mol/l
▲Myös vesijohtovesi on liuos, koska se sisältää [[ioni|ioneja]] (mm. kalsium- ja magnesiumioneja, vetykarbonaatti-ioneja, kloridi- ja sulfaatti-ioneja) sekä liuennutta kaasua (mm. happea). Kiinteän tilan liuoksista esimerkkeinä ovat useat metalliseokset, esimerkiksi [[pronssi]].
▲[[Kahvi]] ei ole liuos, vaikka se vaikuttaa kirkkaalta. Kahvin seistessä astiaan jää ruskea saostuma kun liuoksessa olevat hiukkaset eroavat nesteestä. Suodatinkahvi on [[kolloidi]]nen [[seos]]. Myöskään [[maito]] ei ole liuos vaan kolloidinen seos, sillä se sisältää [[valkuaisaine]]ita ja [[rasva]]a pieninä pallosina. Pallosia ei voi nähdä, mutta ne aiheuttavat [[valo]]n hajoamista (punerrus) valonsäteen kulkiessa maitokerroksen läpi.
==Kylläinen liuos==
Liuos on kylläinen, kun siihen ei enää liukene enempää ainetta, esimerkiksi sokeria. Kuitenkin vaikka liuos on tullut kylläiseksi sokerista, on mahdollista vielä liuottaa esimerkiksi suolaa. Useimpien aineiden liukoisuus riippuu liuottimen lämpötilasta siten, että kuumaan liuottimeen liukenee enemmän ainetta kuin kylmään.
== Lähteet ==
{{viitteet}}
[[Luokka:Liuokset| ]]
| |||