ЗАСИЋЕНИ РАСТВОР: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ПРИПРЕМА, ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2026

Супер-засићени раствор је онај у коме се растварач не раствори више раствора него што може да се раствори у засићења равнотежи. Сви имају заједничку равнотежу засићења, с разликом што се у неким растворима постиже нижа или већа концентрација раствора.

Растварач може бити чврста супстанца, попут шећера, шкроба, соли итд .; или из гаса, као што је ЦО ₂ у газираним пићима. Примјењујући молекуларно резоновање, молекули растварача окружују молекуле раствора и настоје да отворе простор између себе како би задржали више раствора.

Стога долази време када афинитет растварача-раствора не може да преброди недостатак простора, успостављајући равнотежу засићења између кристала и његове околине (раствор). У овом тренутку није важно колико су кристали млевени или пољуљани: растварач више не може да раствара растварач.

Како „натерати“ растварач да раствори више раствора? Повећањем температуре (или притиска, у случају гасова). На овај начин се молекуларне вибрације повећавају и кристал почиње да даје више својих молекула растварању, све док се потпуно не растопи; тада се каже да је раствор пренасићен.

Горња слика приказује засићени раствор натријум ацетата, чији су кристали резултат обнове равнотеже засићења.

Теоретски аспекти

Засићење

Раствори могу да буду састављени од композиције која укључује стања материје (чврсте, течне или гасовите); међутим, увек имају једну фазу.

Када растварач не може у потпуности растварати растварач, последично се примећује друга фаза. Ова чињеница одражава равнотежу засићености; Али о чему се ради у овој равнотежи?

Јони или молекули међусобно делују и стварају кристале, који настају вероватније, јер их растварач више не може раздвојити.

На површини чаше, његове компоненте се сударају да би се лепиле или се могу окружити молекулима растварача; неки слегну, неки штап. Наведено се може представити следећом једначином:

Чврста <=> растворена чврста супстанца

У разблаженим растворима, „равнотежа“ је веома десно, јер постоји толико простора између молекула растварача. С друге стране, у концентрованим растворима растварач још увек може растворити раствор, и чврста супстанца која је додата после мешања ће се растворити.

Једном када се постигне равнотежа, честице додате чврсте материје чим се растварају у растварачу и други, у раствору, морају „изаћи“ да отворе простор и омогуће њихово уклапање у течну фазу. Дакле, растворени ток се враћа напред-назад од чврсте до течне фазе истом брзином; када се то догоди, решава се да је решење засићено.

Пренасиченост

Да би се постигла равнотежа до растварања чвршће, течна фаза мора да отвори молекулски простор, а за то је потребно да је енергично стимулише. То узрокује да растварач прими више раствора него што то обично може у условима средине и притиска.

Једном када престане допринос енергије течној фази, засићени раствор остаје метастабилан. Стога, у случају било каквих поремећаја, може разбити равнотежу и изазвати кристализацију вишка раствора све док поново не постигне засићење равнотеже.

На пример, имајући растворљив раствор у води, додаје се одређена количина док се чврста супстанца не растопи. Затим се топлота подноси на воду све док се не загарантује растварање преостале чврсте супстанце. Презасићени раствор се уклони и остави да се охлади.

Ако је хлађење врло нагло, кристализација ће се појавити одмах; на пример, додавању мало леда у засићени раствор.

Исти ефекат може се приметити и ако се кристал растворљивог једињења баци у воду. Ово служи као ослонац за нуклеацију растворених честица. Кристал расте акумулирајући честице медијума док се течна фаза не стабилизује; то јест, све док раствор није засићен.

карактеристике

У пренасићеним растворима је прекорачена граница у којој растварач више не раствара количину раствора; према томе, ова врста раствора има вишак раствора и има следеће карактеристике:

-Може постојати са својим компонентама у једној фази, као у воденим или гасовитим растворима, или бити присутни као мешавина гасова у течном медијуму.

-До постизања степена засићености, растворени раствор који није растворен кристализује се или се таложи (формира неорганизовану чврсту супстанцу, нечист и без структуралних образаца) лако у раствору.

-То је нестабилно решење. Када се преципитира вишак нераствореног раствора, ослобађа се топлота која је пропорционална количини талога. Та топлота се генерише локалним или ин ситу сударањем кристализирајућих молекула. Будући да се стабилише, мора нужно да ослобађа енергију у облику топлоте (у овим случајевима).

-Некаква физичка својства као што су растворљивост, густина, вискозност и индекс лома зависе од температуре, запремине и притиска који је раствор подвргнут. Из тог разлога има другачија својства од својих засићених раствора.

Како се припремате?

Постоје варијабле у припреми раствора, као што су врста и концентрација раствора, запремина растварача, температура или притисак. Променом било ког од ових, засићени раствор се може припремити из засићеног.

Када раствор достигне засићеност и једна од тих променљивих се модификује, тада се може добити засићени раствор. Генерално, пожељна варијабла је температура, мада може бити и притисак.

Ако се засићени раствор подвргне спором испаравању, честице чврсте супстанце се састају и могу да формирају вискозни раствор или читав кристал.

Примери и апликације

-Постоји велико мноштво соли са којима се могу добити засићени раствори. Они се већ дуго користе у индустријској и комерцијалној форми и били су предмет опсежних истраживања. Примене укључују раствор натријум сулфата и водене растворе калијум дихромата.

-Засићени засићени раствори формирани слатким растворима, попут меда, су други примери. Од ових бомбона или сирупа припремају се од виталног значаја у прехрамбеној индустрији. Треба напоменути да се они примењују и у фармацеутској индустрији у припреми неких лекова.

Референце

1. Приручник за хемију за наставнике наука у средњим школама. Раствори и концентрација. . Преузето 7. јуна 2018. године са: ице.цхем.висц.еду
2. К. Таимни. (1927). Вискозност претерано засићених раствора. И. Часопис за физичку хемију 32 (4), 604-615 ДОИ: 10.1021 / ј150286а011
3. Сзевцзик, В. Соколовски и К. Сангвал. (1985). Неке физичке особине засићених, презадасићених и незасићених водених раствора калијум бихромата. Јоурнал оф Цхемицал & Енгинееринг Дата 30 (3), 243-246. ДОИ: 10.1021 / је00041а001
4. Википедиа. (2018). Суперсатурација. Преузето 8. јуна 2018. године са: ен.википедиа.орг/вики/Суперсатуратион
5. Робертс, Анна. (24. априла 2017). Како направити засићен раствор. Сциацхинг. Преузето 8. јуна 2018. године са: сциацхинг.цом
6. ТуторВиста. (2018). Презасићени раствор. Преузето 8. јуна 2018. године са: цхемистри.туторвиста.цом
7. Неда Глисовиц (25. маја 2015.). Кристализација. . Преузето 8. јуна 2018. године са: цоммонс.викимедиа.орг