Roztok

Roztok je homogenní (stejnorodá) většinou kapalná směs nejméně dvou látek, rozpouštědla a rozpuštěné látky. Směs může být i pevná (slitiny) nebo plynná (vzduch). Složení roztoku je v celém jeho objemu stejné a ve všech svých částech má stejné vlastnosti. V roztoku nelze opticky rozlišit jeho složky, neboť velikost rozpuštěných částic je menší než 10⁻⁹ m.

Složka, která má největší relativní zastoupení v roztoku, se obvykle označuje jako látka rozpouštějící, ostatní složky se nazývají látky rozpuštěné. Rozpuštěné látky s rozpouštědlem nereagují.

Může dojít k disociaci nebo solvataci rozpuštěné látky, ale tím nedochází ke změně chemických vlastností látky. Rozpouštědlo nebo rozpuštěnou látku je tedy možné z roztoku zase separovat fyzikální cestou.

Roztoky se nazývají podle rozpouštědla. První část názvu tvoří přídavné jméno odvozené od názvu rozpouštědla se slovem roztok. Druhou část tvoří název rozpouštěné látky v druhém pádu. Například vodný roztok chloridu sodného.

Rozpustnost je hodnota udávající koncentraci rozpuštěné látky v nasyceném roztoku za daných podmínek (teplota, tlak). Tyto podmínky je třeba vždy uvádět, neboť rozpustnost se s nimi mění. Rozpustnost se udává různými způsoby, například počet gramů látky na 100 g rozpouštědla, počet gramů látky na 100 g roztoku, látková koncentrace.

Pro rozpustnost látek v různých rozpouštědlech platí jednoduché pravidlo:

Podobné se rozpouští v podobném, latinsky Similia similibus dissolvuntur.

Iontové látky jsou podle tohoto pravidla většinou dobře rozpustné v polárních rozpouštědlech, kovalentní látky jsou většinou dobře rozpustné v nepolárních rozpouštědlech.

Látku je možné v příslušném rozpouštědle a za daných podmínek (teploty a tlaku) rozpouštět jen do určité koncentrace rozpuštěné látky. Roztoky podle toho dělíme na:

• Nasycený roztok je takový roztok, ve kterém se další množství látky již nerozpouští. Poměr pro nasycení roztoku mezi rozpouštědlem a rozpouštěnou látkou je závislý na teplotě a tlaku prostředí. U většiny pevných látek s rostoucí teplotou roste. Toho se například využívá při výrobě krystalických látek, kdy se připraví nasycený roztok o co nejvyšší teplotě (ideálně 100 °C), po ochlazení se vyloučí krystaly. U plynů rozpustnost s rostoucí teplotou klesá a s rostoucím tlakem roste. V teplejší vodě se rozpustí méně kyslíku, při vyšším tlaku se ve vodě rozpustí více CO₂. Taky je dobré říct že nasycený roztok je de facto skoro nemožné získat. Nasycený roztok je spíše teoretický. I když se s označení "nasycený roztok" často používá, jde spíše o nenasycený nebo přesycený roztok který je ale velmi blízko k nasycenému roztoku.
• Nenasycený roztok je takový roztok, ve kterém je rozpuštěné látky méně, než odpovídá rovnovážnému nasycení roztoku. Příkladem je rozpouštění kuchyňské soli nebo cukru ve vodě. Oba roztoky se používají v kuchyni a připravují v koncentracích podle potřeby jako nenasycené roztoky.
• Přesycený roztok je takový roztok, ve kterém je rozpouštěné látky více, než odpovídá rovnovážnému nasycení roztoku. Jde o metastabilní stav a vzniká tak heterogenní směs, tedy roztok a pevná látka.

Roztok má v celém svém objemu stejný poměr rozpuštěné látky a rozpouštědla, proto lze přesně určit jeho složení. Složení roztoků neboli koncentraci roztoků podle množství jednotlivých složek lze vyjádřit několika způsoby, nejběžnější jsou:

• Objemový a hmotnostní zlomek – poměr rozpouštěné látky k rozpouštědlu (například kyselina chlorovodíková zředěná vodou v objemovém poměru 1:5 obsahuje 100 ml HCl a 500 ml H₂O)
• Objemová a hmotnostní procenta – udávají počet dílů rozpuštěné látky ve 100 dílech roztoku (například 5% roztok chloridu sodného obsahuje 5 g NaCl a 95 g H₂O)
• Molární koncentrace – udává počet molů rozpuštěné látky v jednom litru roztoku (například jednomolární roztok NaCl obsahuje 58,4 g chloridu sodného v jednom litru vody)

Obvykle se pod pojmem roztok rozumí roztok v kapalném skupenství a nejčastějším rozpouštědlem je voda. Obecně je však roztok definován jako homogenní směs dvou a více látek v jakémkoli skupenství, například:

• roztok pevné látky a kapaliny (cukr rozpuštěný ve vodě, sůl rozpuštěná ve vodě)
• roztok dvou kapalin (ethanol rozpuštěný ve vodě – alkoholické nápoje)
• roztok plynu a kapaliny (oxid uhličitý ve vodě – šumivé nápoje)
• roztok nejméně dvou plynů (vzduch)
• roztok pevných látek (slitiny, například bronzu)
• roztok všech tří skupenství (slazená minerálka – voda, cukr, oxid uhličitý)

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Solution (chemistry) na anglické Wikipedii a Lösung (Chemie) na německé Wikipedii.

• heterogenní směs
• homogenní směs
• koloid

• Obrázky, zvuky či videa k tématu roztok na Wikimedia Commons
• Slovníkové heslo roztok ve Wikislovníku