محلول

محلولها ، مخلوطهایی همگن‌اند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه‌بندی می‌کنند. محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد را می‌توان تهیه کرد. قانون فشارهای جزئی دالتون رفتار محلولهای گازی را که هوا متداولترین آنهاست، بیان می‌کند.

بعضی از آلیاژها محلولهای جامدند. سکه‌های نقره‌ای محلولهایی از مس و نقره‌اند و برنج محلولی جامد از روی در مس است.

هر آلیاژی محلولی جامد نیست، بعضی از آلیاژها مخلوطهایی ناهمگن‌اند و بعضی دیگر در زمره ترکیبهای بین‌فلزی به شمار می‌آیند. محلولهای مایع متداولترین محلولها هستند و احتمالا بیشترین کاربرد را توسط شیمیدانها در بررسی‌های شیمیایی دارند.

ماهیت محلولها

معمولا جزئی از یک محلول را که از لحاظ کمیت بیش از اجزای دیگر است، حلال و سایر اجزا را حل شده (یا حل شونده) می‌گوییم. اطلاق این اصطلاحات اختیاری‌است و دقت چندانی ندارد. گاهی آسانتر آن است که جزئی از محلول را با آن که مقدارش کم است، حلال بنامیم و گاهی اصلا اطلاق نام حلال و حل شده به اجزای یک محلول (مثلا محلولهای گازی) چندان اهمیتی ندارد.

بعضی از مواد به هر نسبت در یکدیگر حل می‌شوند. امتزاج پذیری کامل از ویژگی‌های اجزای تمام محلولهای گازی و بعضی از اجزای محلولهای مایع و جامد است. ولی غالبا ، مقدار ماده‌ ای که در حلال معینی حل می‌شود، محدود است.

انحلال پذیری یک ماده در یک حلال مخصوص و در دمای معینی بیشترین مقداری از آن ماده است که در مقدار معینی از حلال حل می‌شود و یک سیستم پایدار بوجود می‌آورد.

غلظت

برای یک محلول معین ، مقدار ماده حل‌شده در واحد حجم محلول را غلظت ماده حل‌شده می‌گوییم.

محلولهای رقیق و غلیظ

محلولهایی که غلظت ماده حل‌شده آنها نسبتا کم است، محلولهای رقیق نامیده می‌شوند و آنهایی را که غلظت نسبتا زیاد دارند، محلولهای غلیظ می‌گوییم.

محلول اشباع یا سیر شده

اگر به مقداری از یک حلال مایع ، مقدار زیادی از ماده حل‌شده (بیشتر از آنچه معمولا حل می‌شود) بیفزاییم، بین ماده حل‌شده و ماده حل‌شونده باقیمانده تعادل برقرار می‌شود:

ماده حل‌شده <----------> ماده حل‌شونده باقیمانده

ماده حل‌شونده باقیمانده ممکن است جامد ، مایع یا گاز باشد. در تعادل چنین سیستمی ، سرعت انحلال ماده حل‌شونده برابر با سرعت خارج شدن ماده حل‌شده از محلول است. بنابراین در حالت تعادل ، غلظت ماده حل‌شده مقداری ثابت است. چنین محلولی را محلول اشباع یا سیرشده می گوییم و غلظت آن ، برابر با انحلال پذیری ماده حل‌شونده مورد نظر است.

تعادل پویا

وجود اینگونه تعادل های پویا (دینامیک)، از طریق آزمایش نشان داده شده‌است. اگر بلورهای کوچک از یک ماده حل شونده را به محلول سیر شده همان ماده اضافه نماییم، ملاحظه می‌کنیم که اندازه و شکل بلورها تغییر می‌کند. در صورتی که در تمام طول آزمایش، غلظت محلول سیرشده تغییری نمی‌کند و مقدار اضافی ماده حل‌شونده نیز افزایش یا کاهش نمی‌یابد.

محلول فوق اشباع یا ابر سیرشده

غلظت ماده حل‌شده در یک محلول سیرنشده کمتر از غلظت آن در یک محلول سیرشده است. اما گاهی می‌توان از یک ماده حل‌شونده جامد ، محلولی ابر سیرشده تهیه کرد که در آن، غلظت ماده حل‌شده بیشتر از غلظت آن در محلول سیرشده است.

این محلول ابر سیرشده یا فوق اشباع ، حالتی نیم پایدار دارد و اگر مقدار بسیار کمی از ماده حل‌شونده خالص بدان افزوده شود، مقداری از ماده حل‌شده که بیش از مقدار لازم برای سیر شدن محلول در آن وجود دارد، رسوب می‌کند.