CO TO JEST ROZTWÓR NASYCONY? (Z PRZYKŁADAMI) - CHEMIA - 2026

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

Dodatkowa substancja rozpuszczona nie rozpuści się w nasyconym roztworze i pojawi się w innej fazie, albo jako osad, jeśli jest ciałem stałym w cieczy, albo jako musujący, jeśli jest gazem w cieczy (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Przykład roztworu nasyconego przedstawiono na rysunku 1. Na rysunkach 1.1, 1.2 i 1.3 w zlewce znajduje się stała objętość wody. Na rysunku 1.1 rozpoczyna się proces nasycania, w którym substancja rozpuszczona zaczyna się rozpuszczać, co jest pokazane czerwonymi strzałkami.

Na rysunku 1.2 duża część ciała stałego rozpuściła się, ale nie całkowicie z powodu procesu rekrystalizacji, co zaznaczono niebieskimi strzałkami.

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 nazywany punktem nasycenia.

Czynniki wpływające na nasycenie

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

Temperatura

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

Jednak mogą być wyjątki, na przykład rozpuszczalność gazów w wodzie spada wraz ze wzrostem temperatury. W tym przypadku cząsteczki substancji rozpuszczonej otrzymują energię kinetyczną, gdy się nagrzewają, co ułatwia ich ucieczkę.

Nacisk

Zwiększone ciśnienie może wymusić rozpuszczenie substancji rozpuszczonej. Jest to powszechnie używane do rozpuszczania gazów w cieczach.

Skład chemiczny

Charakter substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika oraz obecność innych chemikaliów w roztworze wpływa na rozpuszczalność. Na przykład w wodzie można rozpuścić więcej cukru niż soli w wodzie. W tym przypadku cukier jest bardziej rozpuszczalny.

Etanol w wodzie są całkowicie wzajemnie rozpuszczalne. W tym konkretnym przypadku rozpuszczalnikiem będzie związek występujący 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 mieszanie roztworu zapobiega tej akumulacji, maksymalizując rozpuszczanie (końcówki nasycenia, 2014).

Krzywe nasycenia i rozpuszczalności

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

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

Krzywe nasycenia dla różnych substancji rozpuszczonych w wodzie przedstawiono na Rysunku 2.

Na osi współrzędnych mamy temperaturę w stopniach Celsjusza, a na osi odciętych stężenie substancji rozpuszczonej wyrażone w gramach substancji rozpuszczonej na 100 gramów wody.

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

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

Biorąc na przykład chlorek sodu (NaCl), przy 25 stopniach Celsjusza około 35 gramów NaCl można rozpuścić w 100 gramach wody w celu uzyskania nasyconego roztworu. (Uniwersytet Cambrige, SF)

Przykłady roztworów nasyconych

Roztwory nasycone można znaleźć na co dzień, nie trzeba przebywać w laboratorium chemicznym. Rozpuszczalnikiem niekoniecznie musi być woda. Poniżej przykłady codziennych rozwiązań nasyconych:

- Soda i napoje bezalkoholowe to na ogół nasycone roztwory dwutlenku węgla w wodzie. Dlatego po zwolnieniu ciśnienia tworzą się pęcherzyki dwutlenku węgla.

-Gleby ziemne są nasycone azotem.

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

-Dodaj sproszkowaną czekoladę do mleka, aż się nie rozpuści, utworzy się nasycony roztwór.

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

-Masło roztopione można nasycić solą, gdy sól już się nie rozpuszcza.

Co to jest roztwór przesycony?

Definicja roztworu przesyconego to taki, który zawiera więcej rozpuszczonej substancji rozpuszczonej niż normalnie można byłoby rozpuścić w rozpuszczalniku. Odbywa się to zwykle poprzez podwyższenie temperatury roztworu.

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

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

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

Zanieczyszczenia, które są obecne w znacznie niższym stężeniu, nie nasycają rozpuszczalnika i tym samym pozostają rozpuszczone w cieczy.

Bibliografia

1. Anne Marie Helmenstine, P. (7 lipca 2016). Definicja i przykłady rozwiązań nasyconych. Pobrane z about: about.com
2. Uniwersytet Cambrige. (sf). Krzywe rozpuszczalności. Pobrane z dynamicscience.com: dynamicscience.com.au.
3. Przykłady roztworu nasyconego. (sf). Pobrane z twojego dcitionary: examples.yourdictionary.com.
4. , S. (4 czerwca 2014). Roztwory nasycone i przesycone. Pobrane z socratic.org: socratic.org.
5. James, N. (nd). Rozwiązanie nasycone: definicja i przykłady. Pobrane z study.com: study.com.
6. , B. (14 października 2014). Roztwory nasycone i przesycone. Pobrane z socratic.org: socratic.org.
7. Krzywe rozpuszczalności. (sf). Pobrane z KentChemistry: kentchemistry.com.
8. Końcówki nasycenia. (26 czerwca 2014). Pobrane z chemistry libretex: chem.libretexts.org.