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Wenn Sie an eine Lösung denken, fällt Ihnen in der Regel als erstes eine in Wasser gelöste Substanz ein. Einige feste Lösungen enthalten jedoch Kombinationen von Metallen, bei denen ein Metall in einem anderen gelöst wurde. Legierungen wie Messing sind Beispiele, denen Sie im Alltag begegnen. Feste Lösungen sollten nicht mit chemischen Verbindungen verwechselt werden, die zu einer separaten und spezifischeren Kategorie gehören.
Solide Lösungen
Eine feste Lösung ist homogen, was bedeutet, dass ihre Zusammensetzung durchweg ungefähr gleich ist. Feste Lösungen bilden sich am wahrscheinlichsten, wenn sowohl das gelöste Metall als auch das Lösungsmittelmetall Atome ähnlicher Größe, Kristallstruktur und Elektronegativität aufweisen. Die Elektronegativität ist ein Maß dafür, inwieweit ein Element Elektronen "frisst", wenn es mit anderen Elementen gepaart wird. Es können sich zwei Arten fester Lösungen bilden. In einem substituierenden Feststoff ersetzen gelöste Atome die Lösungsmittelatome im Kristallgitter. Im Gegensatz dazu sind in einer festen Zwischengitterlösung die Atome des Lösungsmittelmetalls größer als der gelöste Stoff, und die gelösten Atome passen in die Lücken oder Zwischengitterräume zwischen den Lösungsmittelatomen.
Verbindungen
Eine Verbindung enthält Atome von mehr als einem Element in einem festen Verhältnis zueinander. Zum Beispiel hat Wasser immer zweimal mehr Wasserstoffatome als Sauerstoff. Darüber hinaus sind die Atome in einer Verbindung durch Bindungen miteinander verbunden, d. H. Wechselwirkungen, die die Atome der Verbindung zusammenhalten. Die Atome haben eine bestimmte Beziehung zueinander, was ihre räumliche Anordnung betrifft.
Gemische und Verbindungen
Die Bestandteile eines Gemisches können physikalisch getrennt werden, während die Bestandteile einer Verbindung nur durch chemische Reaktionen getrennt werden können, die brechen und / oder Bindungen bilden.Wenn Sie beispielsweise Eisenspäne und Schmutz mischen, haben Sie eine Mischung, die Sie mit einem Magneten trennen können. Die chemische Zusammensetzung der Eisenspäne und des Schmutzes hat sich nicht verändert. Wenn Sie jedoch Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten möchten, müssen Sie die chemischen Bindungen aufheben, die die Wassermoleküle zusammenhalten. Eine feste Lösung ist eine Art Gemisch, das physikalisch getrennt werden kann, so dass es nicht in dieselbe Kategorie wie eine Verbindung fällt.
Weitere Unterschiede
Die Atome in einer Verbindung liegen immer in einem festen Verhältnis vor, aber die Atome in einer festen Lösung können in einem variablen Verhältnis vorliegen. Beispielsweise haben nicht alle Messinglegierungen den gleichen Zink- und Kupfergehalt. Während die feste Lösung die gleiche Kristallstruktur wie der reine Feststoff aufweist, ändert sich die räumliche Anordnung der Atome nicht wie in einer Verbindung. Ein Wassermolekül hat immer die gleiche räumliche Anordnung für seine Atombestandteile. Die Atome in einer festen Lösung können jedoch an verschiedenen Stellen gegeneinander ausgetauscht werden.