Koloidy ( roztwory koloidalne) są to układy dyspersyjne (heterogeniczne) złożone z dwóch faz: fazy rozproszonej oraz ośrodka rozpraszającego. Wykazują tzw. rozdrobnienie koloidowe, czyli cząstki substancji rozproszonej mają wielkość od 1 do 500 nm. Koloidy można także podzielić ze względu na oddziaływanie pomiędzy cząstkami fazy rozproszonej, a cząstkami fazy rozpraszającej:

Cechy charakterystyczne koloidu:

-heterogeniczne o rozdrobniu od 1 do 500nm

-nie dializują przez błony półprzepuszczalne

-wykazują efekt tyndalla

-wykazują ruchy brona oraz sedymentację

-stężenie koloidu można wyznaczyć instrumentalnie (absorcjometria, nefelometria, turbidymetria)

układy koloidalne:

-zole-roztwory ciał stałych w cieczy

-emulsje-roztw. cieczy w cieczy

koloidy liofilowe - Zewnetrz czesc czasteczki koloidalnej, zawiera czasteczki rozpuszczalnika lub chętnie je absorbuje (pochlania). Koloid ma właściwości liofilowe, czyli pochłaniania rozpuszczalnika. Ma duze powinowactwo do wody. Trwałe są dzięki otoczce z cząst. rozpuszczalnika.;

Utworzenie się na powierzchni czasteczki koloidu, otoczek czasteczek rozpuszczalnika.

(jeżeli w roztworze koloidalnym fazą rozpraszająca jest woda, układy takie nazywa się hydrofilowymi) - są otoczone cząsteczkami wody, z którymi oddziałują tworząc trwałą powłokę (otoczkę hydralizacyjną).

Np. rozwory białek, roztwory skrobi, roztwory żelatyny, roztwór kwasu krzemowego

Koloidy hydrofilowe-odwracalne (tłum. lubić wodę) to takie, w których cząsteczki rozproszone koloidalnie otaczane się warstwami cząsteczek wody (siły wiążące wodę są pochodzenia sił van der Waalsa).

koloidy liofobowe-nieodwracalne (jeżeli w roztworze koloidalnym fazą rozpraszająca jest woda, układy takie nazywa się hydrofobowymi) - nie tworzą powłoczki hydralizacyjnej, ze względu na słabe oddziaływanie między obiema fazami.trwałe są dzieki adsorpcji jonów na pow.czast.dzięki temu mają tez ład elektryczny.; trwałość swa zawdzięczają elektrostatycznemu odpychaniu się czast.,które zyskuja jednoimienny ładunek elektr.w skutek selektywnej adsorpcji jednego z jonow zawartych w roztworze.Np. zole niektórych metali (Ag, Au);wzajemne odpychanie się czast o jednakowym ładunku przeciwstawia się koagulacji;

efekt Tyndalla- zjawisko rozproszenia swiatła przez cząsteczki koloidu z wytworzeniem charakterystycznego stożka świetlnego

Punkt izoelektryczny- niemal calkowite zobojętnienie elektryczne czasteczek, moment w ktorym rozpoczyna się koagulacja

Wysalanie - proces koagulacji roztworow koloidalnych, zwłaszcza hydrofobowych, pod wpływem mocnych elektrolitow

Koagulacja(proces przejścia koloidu w koagulat ,np. żel),to proces polegający na łączeniu się cząstek fazy rozproszonej koloidu w większe agregaty tworzące fazę ciagłą o nieregularnej strukturze podczas nieuporządkowanych zderzeń koagulacja tworzeniu żelu. Istnieje koagualacja odwracalna i nieodwracalna, a także spontaniczna i wymuszona. W wyniku koagulacji może następować zjawisko żelowania, tworzenia się past i materiałów stałych, sedymentacji lub pokrywania powierzchni mieszaniny warstwą fazy rozproszonej.

Peptyzacja - prowadzi do zwiększenia stopnia rozdrobnienia cząst. koloidowych i przejścia w stan zolu; zjawisko przechodzenia osadu koloidalnego lub żelu w koloid (odwrotność koagulacji). Jest to proces odwracalny, w przeciwieństwie do denaturacji białka. Zol pod wpływem np. NaCl (chlorku sodu) lub innej soli metalu lekkiego albo cukru poddaje się procesowi koagulacji, natomiast żel rozpuszcza się w wodzie bez katalizatorów.;zjawisko przechodzenia skoagulowanego osadu z powrotem w stan roztworu koloidowego;polega na usunieciu z osadu zaadsorbowanych jonow koagulujących,czastki koloidalne odzyskuja swój pierwotny ładunek i ponownie zaczynaja się odpychac;

Synteza - otrzymanie nowego związku przez połączenia atomów lub cząsteczek już istniejących: C + O₂ -—> CO₂

Rozpad - otrzymanie nowych cząsteczek poprzez destrukcje substratu 2NaHCO₃ ——>  Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ 

Wymiana prosta - otrzymanie z dwóch cząsteczek, dwóch nowych przez wymianę fragmentu jednej z nich 2Fe₂O₃ + 3C ——> 2Fe + 3CO₂ 

Wymiana złożona - otrzymanie z dwóch cząsteczek, dwóch nowych przez wymianę fragmentów obu cząsteczek BaS + Ag₂SO₄ ——> Ag₂S + BaSO₄ 

Reakcje redoks -reakcje w których zachodza zmiany stpomnia utlenienia;są to reakcje jednoczesnego utleniania i redukcji, w których pierwiastki występujące w tych przemianach zmieniają swoją wartościowość na skutek wymiany elektronów między subst. utleniającą a reduktorem., a dokładniej mówiąc stopień utlenienia.

Stopień utlenienia wskazuje, ile ładunków dodatnich lub ujemnych można przypisać atomowi

danego pierwiastka przy założeniu, że tworzy on z atomami drugiego pierwiastka tylko

wiązania jonowe.

Utlenianie-reakcja w której zachodzi podwyższanie stopnia utlenienia,polega na oddawaniu elektronów przez atomy lub grupy atomów(deelektronizacja)

Utleniacz to atom,jon lub cząsteczka posiadająca zdolność przyjmowania elektronów tzn odbierania ich od innych atomów powodując ich utlenianie, same przy tym ulegają redukcji(stopień utlenienia maleje podczas reakcji);może nim być kazda subst.ktora nie wystepuje na swym najniższym stopniu utl. a wiec może przyjmowac elektr.

Redukcja-reakcja w której zachodzi obniżanie stopna utlenienia,polega na przyjmowaniu elektronów(elektronizacja)

Reduktor- atom,jon lub czasteczka majaca zdolność oddawania elektronów atomom,jonom lub cząsteczkom powodując ich redukcję,same ulegają utlenieniu(stopień utlenienia rośnie podczas reakcji),może nim być kazda subst która nie wyst na swym na swym najwyższym st. Utl.moze wiec oddawac elektr.

Reakcje kompleksowania, reakcje tworzenia związków kompleksowych. Stała równowagi reakcji kompleksowania nosi nazwę stałej trwałości kompleksu, a stała reakcji odwrotnej (tzn. reakcji dysocjacji związku kompleksowego) określana jest jako stała nietrwałości kompleksu.
Na przebieg reakcji kompleksowania mają wpływ: obecność innych (poza ligandami kompleksu) substancji chemicznych oraz pH roztworu

Solwatacja to proces otaczania cząsteczek rozpuszczanego związku chemicznego przez cząsteczki rozpuszczalnika.Solwatacja występuje zwykle w rozpuszczalnikach silnie polarnych zwłaszcza, gdy rozpuszczany związek też ma silne własności polarne lub posiada wiązania jonowe. Rozpuszczalnik ma tendencję w takich przypadkach tworzyć dość trwałą otoczkę o grubości dochodzącej do 4-5 cząsteczek wokół cząsteczki rozpuszczonego związku. Otoczka ta - zwana otoczką solwatacyjną powstaje na skutek słabych oddziaływań elektrostatycznych. W niektórych reakcjach chemicznych otoczka solwatacyjna stanowi dużą przeszkodę spowalniającą reakcję. Z drugiej strony zjawisko solwatacji jest często wstępem do procesu dysocjacji elektrolitycznej w roztworach.; 3przyciąganie dipola przez jon jest tym silniejsze im wiekszy jest ładunek i im mniejsze sa rozmiary jonu,a także im wiekszy jest moment dipolowy czast. rozp.ze względu na brak momentu dipolowego solwatacja jonow praktycznie nie zachodzi w cieczach niepolarnych,co jest przyczyna bardzo malej rozp.zw. heteropolarnych(jonowych)w rop niepolarnych.

Hydratacja, uwodnienie - ogół procesów chemicznych lub fizycznych, w których związkiem chemicznym przyłączanym do innej substancji jest woda, przy czym woda ta jest przyłączana w całości (nie powstają dodatkowo produkty uboczne). Procesy hydratacji są szczególną postacią procesów solwatacji.

.

Rozpuszczanie - proces fizyczny polegający na przejściu ciała stałego do cieczy lub roztworu cieczy; jest to proces prowadzący do powstania roztworu.W roztworze, substancja która się rozpuściła to substancja rozpuszczona, a ciecz w której nastąpiło rozpuszczenie to rozpuszczalnik.Rozpuszczanie charakteryzuje się tym, iż po oddzieleniu rozpuszczalnika (najczęściej w wyniku jego odparowania) uzyskuje się substancję pierwotnie rozpuszczoną - rozpuszczalnik nie wchodzi w reakcję chemiczną z substancją rozpuszczoną.Reakcja rozpuszczania może być:

• egzotermiczna (oddawać ciepło do tworzącego się roztworu) np. rozpuszczanie Al₂(SO₄)₃ w wodzie: +528 kJ/mol

• endotermiczna (pobierać ciepło z tworzącego się roztworu) np. rozpuszczanie Na₂SO₄ w wodzie: -78,6 kJ/mol

Rozpuszczanie zależy od: -temperatury -rozdrobnienia -mieszania -ciśnienia

Rozpuszczanie. Zdolność minerałów do rozpuszczania się w wodzie i roztworach wodnych zależy od ich składu chemicznego. Sam proces rozpuszczania polega na rozpadzie danej substancji na poszczególne jony, np. NaCl rozpada się, a dokładniej dysocjuje na kation Na⁺ i anion Cl^-. Rozpad substancji inicjuje szereg dalszych reakcji chemicznych, które wobec ułatwionego dostępu do substratu, charakteryzują się dużą dynamiką.

Rozpuszalaność - maksymalna ilość gramow subst. Która w danwej temp. I danym ciśnieniu można rozpuścić w 100 gr rozpuszczalnika otrzymując roztwor nasycony.

reakcje nieodwracalne (tzn. takie w których całość substratów ulega przemianie w produkty, a proces odwrotny nie zachodzi)

reakcje odwracalne (tzn. takie w przebiegu których jednocześnie wytwarzane są cząsteczki produktów i odtwarzane z cząsteczki substratów)

Hydroliza
- to reakcja związku chemicznego z wodą w wyniku której powstają
jony oksoniowe (hydroksylowe - H₃O ⁺) lub hydroksylowe (OH ^-)
ze związków nieorganicznych hydrolizie ulegają sole: mocnych kwasów i słabych zasad, słabych kwasów
i mocnych zasad oraz słabych kwasów i słabych zasad
spośród związków organicznych hydrolizie ulegają: alkoholany i fenolany (do alkoholi i fenoli); sole kwasów karboksylowych (do kwasów); estry (do kwasów i alkoholi lub soli kwasów karboksylowych i alkoholi); amidy w zalezności od środowiska do amoniaku i soli kwasów karboksylowych lub kwasów karboksylowych i soli amonowych tłuszcze do glicerolu i kwasów karboksylowych; peptydy i białka (do aminokwasów); wielocukry (do cukrów prostych). Czasami hydroliza, zwłaszcza związku organicznego wymaga wytworzenia odpowiedniego środowiska.

Dializa - proces przechodzenia niektórych cząsteczek i jonów przez błonę półprzepuszczalną, rozdzielającą dwa roztwory; metoda badania składu niektórych roztworów zawiesin, oparta na zdolności przechodzenia niektórych ich składników przez błonę półprzepuszczalną. zwł. oczyszczanie roztworów koloidowych z kwasów, zasad a. soli

Dyfuzja jest to samorzutne przenikanie cząsteczek jednej fazy układu w głąb fazy drugiej, spowodowane bezładnym ruchem cieplnym, a także większych cząstek zawieszonych w płynach.
Dyfuzja zachodzi w każdej temperaturze. Obserwujemy ją pomiędzy gazami, cieczami i ciałami stałymi. Szybkość dyfuzji wzrasta przy podwyższaniu temperatury. Jest ona przeciętnie o kilka rzędów wielkości większa w przypadku gazów, a z koleji o kilka rzędów wielkości mniejsza w przypadku ciał stałych w porównaniu z szybkością dyfuzji w cieczach. Przenikanie cząsteczek lub cząstek może być:
jednokierunkowe (dyfuzja jednokierunkowa),
dwukierunkowe (dyfuzja dwukierunkowa).

Osmoza - dyfuzja cząsteczek rozpuszczalnika, np. wody przez membranę półprzepuszczalną, np. błonę komórkową oddzielającą dwa roztwory różniące się potencjałami chemicznymi. Różnica potencjałów chemicznych wynika z różnicy składu (stężenia) roztworów. Jeżeli pomiędzy takimi roztworami istnieje różnica potencjałów chemicznych, pojawia się wówczas proporcjonalne do niej tzw. ciśnienie osmotyczne, π, które wymusza przepływ cząsteczek przez membranę a czasami może spowodować jej zniszczenie (np. błona komórkowa może zostać rozerwana gdy komórka umieszczona jest w czystej wodzie: błona komórkowa nie przepuszcza jonów soli na zewnątrz, a więc jedyną możliwość wyrównania potencjałów chemicznych jest rozcieńczenie zawartości komórki do poziomu otaczającego ośrodka poprzez "pompowanie" do komórki cząsteczek wody).

Ciśnienie osmotyczne różnica ciśnień wywieranych na półprzepuszczalną membranę przez dwie ciecze, które ta membrana rozdziela. Przyczyną pojawienia się ciśnienia osmotycznego jest różnica stężeń związków chemicznych lub jonów w roztworach po obu stronach membrany i dążenie układu do ich wyrównania

Adsorpcja-proces powierzchniowy,zjawiskooraz proces zmiany stężenia (subst. w stanie ciekłym lub roztworze)lub ciśnienia (w fazie gazowej)pojawiające się na granicy pomiędzy dwiema fazami-gazowa i ciekłą,ciekła i stałą oraz pomiędzy niemieszającymi się cieczami;zjawisko zagęszczania jakiejs substancji na pow. ciala stalego lub cieczy

absorpcja - zjawisko oraz proces pochłaniania substancji gazowej w całą objętość substancji ciekłej lub stałej, lub też substancji ciekłej w całą objętość substancji stałej Absorpcja, w chemii proces dyfuzyjny polegający na pochłanianiu jakiejś substancji (zwany absorbatem) przez całą objętość innej substancji, która tworzy odrębną fazę (zwany absorbentem). Absorbatem jest najczęściej gaz lub ciecz, a absorbentem ciecz lub ciało stałe. Absorpcję prowadzi się często w celu wydzielenia określonego składnika z mieszaniny gazów.wchlanianie subst. przez cala ojetosc cieczy lub ciala stalego;

Ciśnienie onkotyczne jest to siła z jaką woda jest zatrzymywana, wiązana przez związki koloidowe. Spotykane jest w naczyniach krwionośnych, gdzie woda jest wiązana przez albuminy, które przeciwstawiają się jej wypływowi z naczyń.

równowaga Donnana
równowaga membranowa: jeśli dwa roztwory elektrolitów rozdzielimy błoną półprzepuszczalną, i jeżeli przynajmniej w jednym z tych roztworów będą jony niezdolne do przechodzenia przez pory błony półprzepuszczalnej, to ze względu na ciśnienie osmotyczne i konieczność elektrycznej obojętności każdego z tych roztworów nastąpi przepływ niektórych małych jonów pomiędzy roztworami, aż do uzyskania równowagi. Doprowadzi to do zaistnienia różnych stężeń tych samych jonów po obu stronach błony. Jeśli do tych roztworów zanurzymy odpowiednie elektrody, powstanie ogniwo stężeniowe o pewnej SEM, ta różnica potencjałów nosi nazwę potencjału membranowego.

hipotoniczność, cecha roztworu (lub komórki) powodująca wypływ z niego wody przez błonę półprzepuszczalną (lub z niej przez błonę komórkową) do środowiska, co prowadzi do zmniejszenia objętości (skurczenia) przedziału z roztworem lub komórki.

izotoniczność, cecha roztworu lub komórki wynikająca z równowagi osmotycznej względem otoczenia, powodująca, że nie występuje ani napływ ani wypływ wody, odpowiednio z otoczenia i do otoczenia, poprzez błony półprzepuszczalne oddzielające roztwór lub komórkę od tego otoczenia, co pozwala zachować jego lub jej stałą objętość.

hipertoniczność, cecha roztworu (lub komórki) powodująca przenikanie do niego przez błonę półprzepuszczalną (lub do niej przez błonę komórkową) wody, co prowadzi do wzrostu objętości ;

---