Co to jest roztwór nasycony? (z przykładami)

Jeden nasycony roztwór jest roztworem chemicznym, który zawiera maksymalne stężenie substancji rozpuszczonej rozpuszczonej w rozpuszczalniku. Uważa się, że jest to stan równowagi dynamicznej, w którym prędkości, z którymi rozpuszczalnik rozpuszcza substancję rozpuszczoną i szybkość rekrystalizacji są równe (J., 2014).

Dodatkowa substancja rozpuszczona nie rozpuści się w nasyconym roztworze i pojawi się w innej fazie, niezależnie od tego, czy jest to osad, jeśli jest to ciało stałe w cieczy, czy musowanie, jeśli jest to gaz w cieczy (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Przykład nasyconego roztworu przedstawiono na rysunku 1. Na rysunku 1.1, 1.2 i 1.3 znajduje się stała objętość wody w zlewce. Na rysunku 1.1 rozpoczyna się proces nasycania, w którym substancja rozpuszczona zaczyna się rozpuszczać, reprezentowana przez czerwone strzałki.

Na Figurze 1.2 duża część ciała stałego uległa rozpuszczeniu, ale nie całkowicie ze względu na proces rekrystalizacji, reprezentowany przez niebieskie strzałki.

Na rysunku 1.3 tylko niewielka ilość substancji rozpuszczonej pozostaje nierozpuszczona. W tym przypadku szybkość rekrystalizacji jest większa niż szybkość rozpuszczania. (tipes of saturation, 2014)

Punkt maksymalnego stężenia substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku jest znany jako punkt nasycenia.

Indeks

• 1 Czynniki wpływające na nasycenie
  • 1.1 Temperatura
  • 1.2 Ciśnienie
  • 1.3 Skład chemiczny
  • 1.4 Czynniki mechaniczne
• 2 Krzywe nasycenia i rozpuszczalności
• 3 Przykłady nasyconych roztworów
• 4 Co to jest roztwór przesycony?
• 5 referencji

Czynniki wpływające na nasycenie

Ilość substancji rozpuszczonej, którą można rozpuścić w rozpuszczalniku, zależy od różnych czynników, z których najważniejsze to:

Temperatura

Rozpuszczalność wzrasta wraz z temperaturą. Na przykład można rozpuścić więcej soli w gorącej wodzie niż w zimnej wodzie.

Mogą jednak występować wyjątki, na przykład rozpuszczalność gazów w wodzie zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury. W tym przypadku rozpuszczone cząsteczki otrzymują energię kinetyczną po podgrzaniu, co ułatwia ich ucieczkę.

Ciśnienie

Wzrost ciśnienia może wymusić rozpuszczenie substancji rozpuszczonej. Jest to powszechnie stosowane do rozpuszczania gazów w cieczach.

Skład chemiczny

Charakter substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika oraz obecność innych związków chemicznych w roztworze wpływają na rozpuszczalność. Na przykład można rozpuścić większą ilość cukru w ​​wodzie niż sól w wodzie. W tym przypadku mówi się, że cukier jest bardziej rozpuszczalny.

Etanol w wodzie jest całkowicie rozpuszczalny ze sobą. W tym konkretnym przypadku rozpuszczalnikiem będzie związek, który jest w większej ilości.

Czynniki mechaniczne

W przeciwieństwie do szybkości rozpuszczania, która zależy głównie od temperatury, szybkość rekrystalizacji zależy od stężenia substancji rozpuszczonej na powierzchni sieci krystalicznej, co jest korzystne, gdy roztwór jest nieruchomy.

Dlatego, poruszenie roztworu unikaj tej akumulacji, maksymalizując rozpuszczanie (tipes of saturation, 2014).

Krzywe nasycenia i rozpuszczalności

Krzywe rozpuszczalności są graficzną bazą danych, w której porównuje się ilość substancji rozpuszczonej, która rozpuszcza się w pewnej ilości rozpuszczalnika, w pewnej temperaturze.

Krzywe rozpuszczalności są zwykle wykreślane dla ilości substancji rozpuszczonej, stałej lub gazowej, w 100 gramach wody (Brian, 2014).

Rysunek 2 ilustruje krzywe nasycenia dla kilku substancji rozpuszczonych w wodzie.

W osi współrzędnych masz temperaturę w stopniach Celsjusza, aw osi odciętych masz stężenie substancji rozpuszczonej wyrażone w gramach substancji rozpuszczonej na 100 gramów wody.

Krzywa wskazuje punkt nasycenia w określonej temperaturze. Obszar pod krzywą wskazuje, że masz roztwór nienasycony, dlatego możesz dodać więcej substancji rozpuszczonej.

Obszar powyżej krzywej zawiera roztwór przesycony. (Krzywe rozpuszczalności, s.f.)

Jako przykład chlorku sodu (NaCl), w temperaturze 25 stopni Celsjusza, można rozpuścić około 35 gramów NaCl w 100 gramach wody, aby uzyskać nasycony roztwór. (Uniwersytet Cambrige, s.f.)

Przykłady nasyconych roztworów

Nasycone roztwory można znaleźć na co dzień, nie trzeba być w laboratorium chemicznym. Rozpuszczalnik niekoniecznie musi być wodą. Poniżej znajdują się codzienne przykłady nasyconych roztworów:

-Soda i napoje bezalkoholowe są na ogół roztworami nasyconymi dwutlenkiem węgla w wodzie. Dlatego, gdy ciśnienie jest uwalniane, tworzą się pęcherzyki dwutlenku węgla.

-Gleby ziemne są nasycone azotem.

-Możesz dodać cukier lub sól do octu, aby utworzyć nasycony roztwór.

-Dodaj proszek czekoladowy do mleka, aż nie rozpuści się, tworząc roztwór nasycony.

-Mleko może być nasycone mąką do tego stopnia, że ​​do mleka nie można już dodawać mąki.

-Stopione masło może być nasycone solą, gdy sól nie rozpuszcza się.

Co to jest przesycone roztwór?

Definicja przesyconego roztworu to taka, która zawiera więcej rozpuszczonej substancji rozpuszczonej niż normalnie byłaby rozpuszczona w rozpuszczalniku. Zwykle odbywa się to przez zwiększenie temperatury roztworu.

Nieznaczna zmiana roztworu lub wprowadzenie „nasion” lub drobnego kryształu substancji rozpuszczonej wymusi krystalizację nadmiaru substancji rozpuszczonej. Jeśli nie ma punktu zarodkowania tworzenia kryształów, nadmiar substancji rozpuszczonej może pozostać w roztworze.

Inna forma przesycenia może wystąpić, gdy nasycony roztwór jest ostrożnie chłodzony. Ta zmiana warunków oznacza, że ​​stężenie jest faktycznie większe niż punkt nasycenia, roztwór został przesycony.

Może to być wykorzystane w procesie rekrystalizacji do oczyszczenia substancji chemicznej: rozpuszcza się do punktu nasycenia w gorącym rozpuszczalniku, a następnie, gdy rozpuszczalnik stygnie i zmniejsza się rozpuszczalność, nadmiar substancji rozpuszczonej wytrąca.

Zanieczyszczenia, które występują w znacznie niższym stężeniu, nie nasycają rozpuszczalnika, a zatem pozostają rozpuszczone w cieczy.

Referencje

1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 7 lipca). Definicja nasyconych roztworów i przykłady. Źródło: about: about.com
2. Uniwersytet Cambrige. (s.f.). Krzywe rozpuszczalności. Pobrane z dynamicscience.com: dynamicscience.com.au.
3. Przykłady nasyconego roztworu. (s.f.). Pobrane z Twojego oddziału: examples.yourdictionary.com.
4. , S. (2014, 4 czerwca). Rozwiązania nasycone i przesycone. Źródło: socratic.org: socratic.org.
5. James, N. (s.f.). Nasycone rozwiązanie: definicja i przykłady. Źródło z study.com: study.com.
6. , B. (2014, 14 października). Rozwiązania nasycone i przesycone. Źródło: socratic.org: socratic.org.
7. Krzywe rozpuszczalności. (s.f.). Źródło: KentChemistry: kentchemistry.com.
8. Porady nasycenia. (2014, 26 czerwca). Pobrane z chemii libretex: chem.libretexts.org.