Roztwory

Roztwór to jednorodna mieszanina, w której co najmniej jeden składnik rozpuszcza drugi. W roztworze dominuje jeden stan skupienia, choć istnieją roztwory międzyfazowe. Najczęściej spotykane to roztwory ciekłe (np. sól w wodzie, cukier w herbacie), roztwory stałe (np. stop metali) i gazowe (np. dwutlenek węgla w wodzie). Rozpuszczalność zależy od temperatury, ciśnienia i natury substancji, a rozpuszczone cząsteczki tworzą jednorodną mieszankę.

Rozpuszczalnik to substancja, w której rozpuszcza się substancja rozpuszczona; typowy rozpuszczalnik to woda. Stężenie roztworu wyraża się na wiele sposobów: molarność (mol/l), molalność (mol/kg rozpuszczalnika), procent masowy (% m/m) lub objętościowy (% v/v). Istnieją także inne miary stężenia, w tym molowość i normalność. Stężenie można wyznaczać eksperymentalnie lub na podstawie ustalonych proporcji.

Właściwości roztworów obejmują efekty koligacyjne: obniżenie temperatury krzepnięcia, podwyższenie temperatury wrzenia, zmiany ciśnienia par oraz zjawisko osmozy. Prawa Raoulta i Henry’ego opisują zachowania roztworów w granicach założeń idealnych; rzeczywiste roztwory wykazują odchylenia od tych modeli. Roztwory mogą być nasycone, nienasycone lub przesycone (w zależności od temperatury i rozpuszczalnika).

Przykłady to sól w wodzie, cukier w kawie, napoje gazowane. Roztwory znajdują zastosowanie w chemii analitycznej, przemyśle spożywczym, farmaceutyce i technologii materiałowej, stanowiąc podstawę procesów mieszania, rozcieńczania i ekstrakcji.