Przesycione rozwiązanie

Co to jest roztwór przesycone?

Przesycione rozwiązanie Jest taki, w którym rozpuszczalnik rozpuścił się bardziej substancji rozpuszczonej niż może rozpuścić w równowadze nasycenia. Wszystkie mają wspólną równowagę nasycenia, z różnicą, że w niektórych roztworach jest osiągana do niższych lub wyższych stężeń substancji rozpuszczonej.

Składa może być stała, taka jak cukier, skrobia, sole itp.; lub gaz, taki jak CO₂ W napojach gazowanych. Stosując rozumowanie molekularne, cząsteczki rozpuszczalnika otaczają cząsteczki substancji rozpuszczonej i starają się otworzyć między sobą przestrzeń, aby pomieścić więcej substancji rozpuszczonej.

Zatem nadchodzi czas, w którym powinowactwo rozpuszczalnikowe nie może przekroczyć braku przestrzeni, ustanawiając równowagę nasycenia między szkłem a jego otoczeniem (rozwiązanie). W tym momencie bez względu na to, ile kryształów są uprawiane lub mieszane: rozpuszczalnik nie może już rozpuścić więcej substancji rozpuszczonej.

Jak „zmusić” rozpuszczalnik do rozpuszczenia większej ilości substancji rozpuszczonej? Poprzez wzrost temperatury (lub ciśnienie, w przypadku gazów). W ten sposób wibracje molekularne wzrastają, a kryształ zaczyna dawać więcej swoich cząsteczek roztwowi, aż do całkowitego rozpuszczenia; Wtedy mówi się, że rozwiązanie jest przesycone.

Na górnym obrazie pokazano przesycony roztwór octanu sodu, którego kryształy są iloczynem ponownego ograniczenia nasycenia.

Aspekty teoretyczne

Nasycenie

Rozwiązania można wykonać z kompozycji obejmującej stany materii (stałe, ciekłe lub gazowe); Jednak zawsze mają jedną fazę.

Może ci służyć: kwas fenoksyoctowy: synteza, procedura, stosowanie, ryzyko

Gdy rozpuszczalnik nie może całkowicie rozwiązać substancji rozpuszczonej, w konsekwencji obserwuje się inną fazę. Fakt ten odzwierciedla równowagę nasycenia; Ale o co chodzi?

Jony lub cząsteczki oddziałują z tworzeniem kryształów, występując bardziej prawdopodobne, ponieważ rozpuszczalnik nie może ich usunąć dłużej.

Na powierzchni szkła jego elementy zderzają się, aby przylegać do EST, lub mogą być również otoczone cząsteczkami rozpuszczalnika; Niektóre odchodzą, inni przylegają. Powyższe może reprezentować następujące równanie:

Rozpuszczone stałe stałe

W rozcieńczonych roztworach „Bilans” jest bardzo przesunięty w prawo, ponieważ między cząsteczkami rozpuszczalnika jest wiele dostępnych przestrzeni. Z drugiej strony, w skoncentrowanych roztworach rozpuszczalnik może rozpuścić substancję rozpuszczoną, a substancja stała, która jest dodawana po agitacji.

Po osiągnięciu równowagi cząstki stałe, gdy tylko rozpuszczają się w rozpuszczalniku i innych, w roztworze muszą „opuścić” otwartą przestrzeń i pozwolić na włączenie do fazy ciekłej. Zatem substancja substancji rozpuszczonej i przechodzi z fazy stałej do fazy ciekłej z tą samą prędkością; Kiedy tak się dzieje, mówi się, że rozwiązanie jest nasycone.

Suppeaation

Aby zmusić równowagę do rozpuszczania bardziej stałego, faza ciekła musi otworzyć przestrzeń molekularną, a w tym celu konieczne jest stymulowanie energii IT. To powoduje, że rozpuszczalnik przyznaje się do większej substancji rozpuszczonej niż normalnie w warunkach temperatury i ciśnienia.

Udział energii w fazie ciekł. Dlatego przed jakimkolwiek zakłóceniem może złamać równowagę i powstrzymać krystalizację nadmiaru substancji rozpuszczonej, aż równowaga nasycenia ponownie nie osiągnie.

Może ci służyć: chromian cynku: struktura, właściwości, uzyskiwanie, użycia

Na przykład, biorąc pod uwagę rozpuszczalną substancję rozpuszczoną w wodzie, pewna ilość tego jest dodawana, aż ciał stał. Następnie do wody nakłada się ciepło, aby zagwarantować rozwiązanie pozostałej substancji stałej. Roztwór przesyconego jest usuwany i pozwala na ochłodzenie.

Jeśli chłodzenie jest bardzo nagłe, krystalizacja nastąpi natychmiast; Na przykład dodanie lodu do roztworu przesyconego.

Ten sam efekt można również zaobserwować, jeśli szklankę rozpuszczalnego związku została wrzucona do wody. Służy to jako podparcie zarodkowania rozpuszczonych cząstek. Kryształ rośnie gromadząc cząstki z pożywki, aż faza ciekła zostanie ustabilizowana; to znaczy, dopóki roztwór nie zostanie nasycony.

Charakterystyka roztworów przesyconych

W roztworach przesyconych granica została przekroczona, w których ilość substancji rozpuszczonej nie jest już rozpuszczana przez rozpuszczalnik; Dlatego ten rodzaj rozwiązań ma nadmiar substancji rozpuszczonej i przedstawia następujące cechy:

• Mogą istnieć z jego składnikami w jednej fazie, jak w roztworach wodnych lub sodowych, lub występują jako mieszanka gazów w ciekłym pożywce.
• Po osiągnięciu stopnia nasycenia substancja substancji rozpuszczonej przez substancję substancji rozpuszczonej będzie krystalizować lub wytrącić (tworzy niezorganizowane, nieczyste i bez wzorców strukturalnych) z łatwością w roztworze.
• Jest to niestabilne rozwiązanie. Gdy wytrąca się opróżniona nadmiar substancji rozpuszczonej, istnieje uwalnianie ciepła, które jest proporcjonalne do ilości osadu. To ciepło jest generowane przez lokalne starcie lub In situ cząsteczek, które krystalizują. Ponieważ jest stabilizowany, musi koniecznie uwalniać energię w postaci ciepła (w tych przypadkach).
• Niektóre właściwości fizyczne, takie jak rozpuszczalność, gęstość, lepkość i współczynnik załamania, zależą od temperatury, objętości i ciśnienia, na które roztwór jest poddawany. Z tego powodu ma różne właściwości dla ich odpowiednich nasyconych rozwiązań.

Może ci służyć: tlenek hydrauliczny (PBO): wzór, właściwości, ryzyko i zastosowania

Jak to jest przygotowane?

Istnieją zmienne w przygotowaniu roztworów, takich jak rodzaj i stężenie substancji rozpuszczonej, objętość rozpuszczalnika, temperatura lub ciśnienie. Modyfikacja któregokolwiek z nich może przygotować przesycone rozwiązanie z nasyconego.

Gdy rozwiązanie osiągnie stan nasycenia i jedna z tych zmiennych jest modyfikowana, możesz następnie uzyskać roztwór przesyconego. Zasadniczo ulubioną zmienną jest temperatura, chociaż ciśnienie może być również.

Jeśli roztwór przesyconego ulegnie powolne odparowanie, stałe cząstki są znalezione i mogą tworzyć lepki roztwór lub cały kryształ.

Przykłady i aplikacje

-Istnieje wiele różnych soli, z którymi można uzyskać roztwory przesycone. Były używane od dłuższego czasu na poziomie przemysłowym i komercyjnym i podlegały licznym badaniom. Wśród zastosowań znajdują się roztwory siarczanu sodu i roztwory wodne bicromato potasu.

-Przesycione rozwiązania utworzone przez słodkie rozwiązania, takie jak miód, są innymi przykładami. Z tych karmeli lub syropów są przygotowywane, mające istotne znaczenie w przemyśle spożywczym. Należy również odnotować w branży farmaceutycznej w przygotowaniu niektórych leków.