Chapter 6 · Solutions, solutes and solventsTextbook pages 113–116Fig 6.1 · Tables 6.1, 6.2

Solutions, Solutes & Solvents ലായനികൾ

The chapter begins with a puzzle from a school science fair: why won't enamel paint wash off in water when turpentine removes it at once? On this page you will learn the three words of the chapter: solute (ലീനം), solvent (ലായകം) and solution (ലായനി). You will meet solid, liquid and gaseous solutions (Table 6.1) and explore air as a solution of gases (Fig 6.1). Brass and 916 gold show how to decide which part is the solvent. Then the rule like dissolves like answers the paint puzzle. You will zoom in to watch water pull a salt crystal apart, and finish with the uses of solvents (Table 6.2).

📖 What you need (pages 1–2 of this guide)

1. The enamel-paint puzzle (page 113)

ശാസ്ത്രമേളയിൽ പ്രദർശനമത്സരത്തിന് വേണ്ടി തയ്യാറാക്കിയ ലോഹ പെട്ടിയിൽ കറുത്ത ഇനാമൽ പെയിന്റടിച്ചശേഷം കുട്ടി ബ്രഷ് വെള്ളത്തിൽ കഴുകിയെടുക്കാൻ ശ്രമിച്ചു. പക്ഷെ ബ്രഷിൽ നിന്ന് പെയിന്റ് ഇളകി വരുന്നില്ല. എന്തായിരിക്കും കാരണം? – For the science fair, a student painted a metal box with black enamel paint and then tried to wash the brush in water. But the paint would not come off the brush. What could be the reason?

⚠ Turpentine is flammable and its vapour is unpleasant to breathe. Use it only with an adult, in an open, airy place, far from any flame, and wash your hands afterwards.
🖌️ Wash the brush – water or turpentine?

Question (page 113). എന്തായിരിക്കും കാരണം? What could be the reason?

ജലത്തിൽ ഇനാമൽ പെയിന്റ് ലയിക്കാത്തതുകൊണ്ടും ടർപെന്റയിനിൽ ലയിക്കുന്നതുകൊണ്ടുമായിരിക്കുമല്ലോ ഇങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നത്. Enamel paint does not dissolve in water, but it dissolves in turpentine. So on the teacher's advice the student dipped the brush in turpentine, and it came clean. (Why? Section 7 below: like dissolves like.)

Question (pages 113–114). ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ധാരാളം പദാർഥങ്ങൾ നിങ്ങൾക്ക് പരിചയമുണ്ട്. ഏതൊക്കെയെന്ന് എഴുതാമോ? കറിയുപ്പ്, പഞ്ചസാര, …… ലയിക്കാത്തവയോ? ഇനാമൽ പെയിന്റ്, മണൽ, …… You know many substances that dissolve in water. Can you write them? Common salt, sugar, … And those that do not dissolve? Enamel paint, sand, …

Dissolve in water: common salt, sugar, copper sulphate, washing soda, glucose, potassium permanganate, alum, baking soda, lime juice.
Do not dissolve in water: enamel paint, sand, oil (coconut oil, kerosene, petrol), chalk powder, wax, iron filings, sawdust.
🧪 Dissolve-or-not lab – choose a substance, then a solvent

Potassium permanganate is left out of this lab on purpose: it is an oxidiser and must never be mixed with turpentine or other oils.

2. Solute, solvent and solution (page 114)

ലയിക്കുന്ന പദാർഥത്തെ ലീനം (solute) എന്നും ഏതിലാണോ ലയിക്കുന്നത് അതിനെ ലായകം (solvent) എന്നും പറയുന്നു. ലീനം ലായകത്തിൽ ലയിക്കുമ്പോൾ ലായനി (solution) ഉണ്ടാകുന്നു.

The substance that dissolves is the solute (ലീനം). The substance in which it dissolves is the solvent (ലായകം). When the solute dissolves in the solvent, a solution (ലായനി) is formed. In sugar water, sugar is the solute and water is the solvent.

solute + solvent → solution   ·   sugar + water → sugar solution

പഞ്ചസാരലായനി ഒരു ഏകാത്മക മിശ്രിതമാണെന്ന് നാം പഠിച്ചിട്ടുണ്ടല്ലോ. രണ്ടോ അതിലധികമോ പദാർഥങ്ങൾ ചേർന്നുള്ള ഏകാത്മക മിശ്രിതങ്ങളാണ് ലായനികൾ. – We have learnt that sugar solution is a homogeneous mixture. Solutions are homogeneous mixtures of two or more substances.

⭐ Key box 1 (page 114)

മിശ്രിതത്തിന്റെ എല്ലാ ഭാഗത്തും ഒരേ ഗുണം കാണിക്കുന്നവയാണ് ഏകാത്മക മിശ്രിതങ്ങൾ (homogeneous mixtures).

Mixtures that show the same properties in all parts are homogeneous mixtures (ഏകാത്മക മിശ്രിതങ്ങൾ).

ലായനിയിലെ ഘടകങ്ങൾ തമ്മിൽ രാസപ്രവർത്തനത്തിലേർപ്പെടുന്നില്ല എന്നത് മറ്റൊരു പ്രത്യേകതയാണ്. – Another feature: the components of a solution do not react chemically with each other. The sugar is still sugar; evaporate the water and you get it back.

🗂️ Which is the solute?
sugar solution
soda water
copper sulphate solution
tincture of iodine
black paint washed off in turpentine

3. Different kinds of solutions – Table 6.1 (page 114)

നിത്യജീവിതത്തിൽ ധാരാളം ലായനികൾ നിങ്ങൾ പരിചയപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. പലപ്പോഴും ഇവ ദ്രാവകലായനികൾ ആയിരിക്കും. എന്നാൽ ഖരലായനികളും വാതകലായനികളും ഉണ്ട്. – You have met many solutions in daily life. Most are liquid solutions (ദ്രാവകലായനി), but there are also solid solutions (ഖരലായനി) and gaseous solutions (വാതകലായനി).

ചില ലായനികൾ പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. ഇവയിലെ ലീനം, ലായകം എന്നിവ കണ്ടെത്തി ഏതെല്ലാം അവസ്ഥകളിലാണെന്ന് തിരിച്ചറിഞ്ഞ് പട്ടിക (6.1) പൂർത്തിയാക്കുക. – Find the solute and the solvent in each solution, identify their states and complete Table 6.1. Type solid, liquid or gas (or ഖരം · ദ്രാവകം · വാതകം).

✍ Table 6.1
🔍 Particle view of Table 6.1 – choose a solution

Question (page 114). ലായനിയുടെ അവസ്ഥയും ലായകത്തിന്റെ അവസ്ഥയും തമ്മിൽ എന്തെങ്കിലും ബന്ധമുണ്ടോ? പട്ടിക പരിശോധിക്കൂ. Is there any relation between the state of the solution and the state of the solvent? Look at the table.

Yes. In every row the solution is in the same state as the solvent: brass (solvent copper, solid) is a solid solution; the others have water (liquid) as the solvent and are liquid solutions. മിക്കവാറും ലായനികളിൽ ലായകത്തിന്റെ ഭൗതികാവസ്ഥ തന്നെയായിരിക്കും ലായനിയുടെ ഭൗതികാവസ്ഥ. In most solutions, the physical state of the solution is the physical state of the solvent. The solute can be a solid, a liquid or a gas.

4. Air – a gaseous solution (page 115, Fig 6.1)

ശുദ്ധവായു ഒരു വാതകലായനിയായിരിക്കുന്നത് എന്തു കൊണ്ടായിരിക്കും? അന്തരീക്ഷവായുവിലെ ഘടകങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന ഡയഗ്രം ശ്രദ്ധിക്കുക. – Why is pure air a gaseous solution? Look at the diagram showing the components of atmospheric air. Tap a gas.

🥧 Fig 6.1 – the gases in air

Question (page 115). Why is pure air a gaseous solution?

പല വാതകങ്ങളും ചേർന്ന ഏകാത്മക മിശ്രിതമാണ് ശുദ്ധവായു എന്ന് കണ്ടല്ലോ. Pure air is a homogeneous mixture of several gases (nitrogen, oxygen, argon, carbon dioxide and others). The gases are spread evenly, so every part of the air has the same composition, and they do not react with each other. A homogeneous mixture in which the solvent is a gas is a gaseous solution.

5. Which part is the solute and which the solvent? (page 115)

ഒരു ലായനിയിലെ ലീനം, ലായകം എന്നിവ തീരുമാനിക്കുന്നത് എപ്രകാരമായിരിക്കും? – How do we decide the solute and the solvent in a solution? Look at brass.

Question (page 115). ലോഹസങ്കരമായ (Alloy) പിച്ചളയിൽ 34% സിങ്കും (Zn) 66% കോപ്പറും (Cu) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇതിൽ ലീനവും ലായകവും ഏതെന്ന് പട്ടിക 6.1 ൽ നിന്ന് കണ്ടെത്തി രേഖപ്പെടുത്തൂ. The alloy (ലോഹസങ്കരം) brass contains 34 % zinc (Zn) and 66 % copper (Cu). Find its solute and solvent from Table 6.1.

Solute (ലീനം): zinc (34 %, the smaller amount). Solvent (ലായകം): copper (66 %, the larger amount). Brass is a solid solution (ഖരലായനി) of zinc in copper.
⭐ The rule (page 115)

കുറഞ്ഞ അളവിലുള്ള ഘടകം ലീനവും കൂടിയ അളവിലുള്ള ഘടകം ലായകവും ആണ്.

The component present in the smaller amount is the solute; the component in the larger amount is the solvent.

Question (page 115). അന്തരീക്ഷ വായുവിൽ ലായകമായ ഘടകം ഏതായിരിക്കും? എന്തുകൊണ്ട്? Which component of atmospheric air is the solvent? Why?

Nitrogen is the solvent, because it is present in the largest amount (78 %). Oxygen, argon, carbon dioxide and the other gases are the solutes.
💧 Water is special (page 115)

ജലീയ ലായനി (Aqueous solution) കളിൽ ഏതളവിലായാലും ജലം തന്നെയായിരിക്കും ലായകം. In aqueous solutions (ജലീയ ലായനി), water is always the solvent, whatever its amount. So in a mixture of 60 mL alcohol and 40 mL water, water is still called the solvent (Table 6.1).

🗂️ Which is the solvent?
brass: 34 % zinc, 66 % copper
air: 78 % nitrogen, 20.9 % oxygen …
916 gold: 916 g gold, 84 g silver and copper
60 mL alcohol mixed with 40 mL water
black enamel paint dissolved off a brush

916 gold (box, page 115)

📰 916 gold

ജൂവലറികളുടെ പരസ്യം ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടുണ്ടല്ലോ. ഞങ്ങളുടേത് 916 ഗോൾഡ് എന്ന് അവർ അവകാശപ്പെടുന്നതിന്റെ അർഥം എന്താണ്? 1000 g ആഭരണത്തിൽ 916 g ശുദ്ധ സ്വർണ്ണവും ബാക്കി സിൽവർ, കോപ്പർ എന്നീ ലോഹങ്ങൾ ലയിപ്പിച്ചുചേർത്തതുമാണ്. ആഭരണങ്ങളുടെ ദൃഢത ഉറപ്പുവരുത്താൻ ഇത് അനിവാര്യമാണ്. അങ്ങനെയെങ്കിൽ ആഭരണ സ്വർണ്ണം ഒരു ഖരലായനി യാണ്.

You have seen jewellery advertisements – the shops in Thrissur proudly say “ours is 916 gold”. What does that mean? In 1000 g of the ornament there are 916 g of pure gold, and the rest is silver and copper dissolved in it. Pure gold is too soft for ornaments, so this is needed to make them strong. So ornament gold is a solid solution (ഖരലായനി).

💍 Gold purity – what is in 1000 g of ornament gold?
📌 Go further: carats

Jewellers also measure purity in carats: pure gold is 24 carat. 22 carat means 22 parts gold in 24 parts, and 22 ÷ 24 × 100 ≈ 91.7 %, so 916 gold is 22 carat gold. In India a hallmark stamp on the ornament (BIS) certifies the purity number.

6. Turpentine and organic solvents (page 115)

Question (page 115). ജലത്തിൽ ലയിക്കാത്തതും മറ്റു ചില ലായകങ്ങളിൽ ലയിക്കുന്നതുമായ പദാർഥങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നതിന്റെ സൂചനയാണ് പാഠഭാഗത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ നാം കണ്ടത്. ഇനാമൽ പെയിന്റ് ലയിപ്പിച്ച ലായകം ഏതാണ്? The beginning of the lesson showed that some substances do not dissolve in water but dissolve in other solvents. Which solvent dissolved the enamel paint?

Turpentine.

ടർപെന്റയിൻ, മണ്ണെണ്ണ, പെട്രോൾ തുടങ്ങിയ ചില ലായകങ്ങൾ വിവിധ ഹൈഡ്രോകാർബണുകളുടെ മിശ്രിതമാണ്. – Some solvents such as turpentine, kerosene and petrol are mixtures of various hydrocarbons. ആൽക്കഹോൾ, കാർബൺ ഡൈസൾഫൈഡ് (CS₂), ബെൻസീൻ (C₆H₆), കാർബൺ ടെട്രാക്ലോറൈഡ് (CCl₄) എന്നിവ ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങളാണ് (organic solvents). – Alcohol, carbon disulphide (CS₂), benzene (C₆H₆) and carbon tetrachloride (CCl₄) are organic solvents (ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങൾ).

⚠ Turpentine, kerosene, petrol, alcohol and carbon disulphide catch fire easily. Benzene, carbon tetrachloride and carbon disulphide are also poisonous; they are used only in industry or by trained people. Never use them at home.

7. Like dissolves like (pages 115–116)

Question (page 115). എല്ലാ ദ്രാവകങ്ങളും പരസ്പരം കലർന്ന് ലായനിയായി തീരണമെന്നില്ല. മണ്ണെണ്ണ, പെട്രോൾ തുടങ്ങിയവ ഓരോന്നും ജലത്തിൽ ചേർത്തു നോക്കൂ. ലയിക്കുന്നുണ്ടോ? എന്തുകൊണ്ടായിരിക്കും? Not all liquids mix to form a solution. Add kerosene, petrol and similar liquids one by one to water. Do they dissolve? Why?

No, they do not dissolve: they float on the water as a separate layer. ജലം ഒരു പോളാർ (polar) സംയുക്തവും മണ്ണെണ്ണ, പെട്രോൾ തുടങ്ങിയവ നോൺപോളാർ (non polar) സംയുക്തങ്ങളുമാണ്. Water is a polar (പോളാർ) compound, while kerosene and petrol are non-polar (നോൺപോളാർ). A solute dissolves in a solvent that is like it, so a non-polar liquid does not dissolve in polar water.
⭐ Like dissolves like (page 116)

ഒരു ലീനം ലായകത്തിൽ ലയിക്കുന്നത്, ‘സമാനമായത് സമാനമായതിനെ ലയിപ്പിക്കും (Like dissolves like)’ എന്ന പൊതുതത്വത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ്.

Whether a solute dissolves in a solvent depends on the general principle “like dissolves like” (സമാനമായത് സമാനമായതിനെ ലയിപ്പിക്കും):

SolventKindDissolvesDoes not dissolve
waterpolarsalt, sugar, glucose, copper sulphate, washing soda, alum, alcoholkerosene, petrol, oil, wax, enamel paint
turpentine, kerosene, petrolnon-polarenamel paint, grease, oil, waxsalt, sugar, copper sulphate
📌 Go further: sugar is covalent but dissolves

Sugar, glucose and alcohol are covalent, yet they dissolve well in water. Their molecules have O–H groups with δ− and δ+ ends, just like water, so they are polar – “like” water. The rule “like dissolves like” still holds (see page 1).

8. How does salt dissolve in water? (box, page 116)

സോഡിയം, ക്ലോറിൻ എന്നീ മൂലകങ്ങൾ സംയോജിച്ചുണ്ടാകുന്ന അയോണിക സംയുക്തമാണ് കറിയുപ്പ് അഥവാ സോഡിയം ക്ലോറൈഡ് (NaCl). – Common salt, sodium chloride (NaCl), is an ionic compound formed when sodium and chlorine combine. In solid salt, sodium ions (Na⁺) and chloride ions (Cl⁻) are packed in a regular pattern, held together by the attraction between opposite charges. Follow the steps to see what water does to it.

🔬 Step by step · zoom into a salt crystal in water
📖 The book's explanation (page 116), in short

ഉപ്പ് പരലുകൾ ജലത്തിൽ ഇടുമ്പോൾ, ജലതന്മാത്രകൾ (H₂O) പരലിൽ പ്രവേശിച്ച് Na⁺ അയോണിനേയും Cl⁻ അയോണിനേയും വലയം ചെയ്യുന്നു. When salt crystals are put in water, water molecules enter the crystal and surround the Na⁺ and Cl⁻ ions. In a water molecule the hydrogen atoms carry a partial positive charge (δ+) and the oxygen atom a partial negative charge (δ−). Water molecules approach each Na⁺ with their oxygen (δ−) side and each Cl⁻ with their hydrogen (δ+) side and surround them. This weakens the attraction between Na⁺ and Cl⁻, the ions tend to move apart freely, and many hydrated ions (ജലയോജിത അയോണുകൾ) form. The salt crystal loses its crystal structure and becomes an ionic solution (അയോണിക ലായനി): the Na⁺ and Cl⁻ ions separate as very tiny hydrated ions and dissolve in the water. ധ്രുവീയ ലീനങ്ങൾ (polar solutes) ധ്രുവീയ ലായകങ്ങളിൽ (polar solvents) ലയിക്കുമെന്നാണ് ഇവിടെ പൊതുവെ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നത്. What we observe here is that polar solutes dissolve in polar solvents – like dissolves like.

9. Uses of solvents in daily life – Table 6.2 (page 116)

സാർവിക ലായക (Universal solvent) മെന്ന നിലയിൽ ജലത്തിന്റെ ഉപയോഗങ്ങൾ പല സന്ദർഭങ്ങളിലും നിങ്ങൾക്ക് പരിചിതമാണ്. – Water dissolves so many substances that it is called the universal solvent (സാർവിക ലായകം), and you know many of its uses. Now look at the uses of other solvents, including mixed solvents. Type a use for each in your own words; the checker looks for a key word.

✍ Table 6.2 – solvents and mixed solvents, and their uses
Petrol, kerosene, turpentine, ammonia solution – to remove grease, paint and stains from things, and for dry cleaning.
Borax solution – to remove coffee and tea stains from things.
Alcohol – to dissolve aromatic oils when making perfumes.
Tincture of iodine (ടിഞ്ചർ അയോഡിൻ; a solution of 2–3 % iodine in alcohol and water, which also contains potassium iodide) – to clean wounds and as an antiseptic.
🏠 At home

A mechanic cleans greasy hands with a little kerosene (non-polar dissolves non-polar), and then washes off the kerosene with soap and water. Painters clean brushes in turpentine. A drop of alcohol-based perfume spreads its scent because the aromatic oils are dissolved in alcohol.

⭐ Key ideas
⚠️ Common mistakes
🌐 Explore online needs internet · opens in a new tab

10. Check yourself

Next: Concentration and mass percentage ▶