ЧТО ТАКОЕ РАЗБАВЛЕННЫЙ РАСТВОР? ФАКТОРЫ И ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2025

Разбавленный или ненасыщенный раствор представляет собой химический раствор , который не достиг максимальной концентрации растворенного вещества , растворенного в растворителе. Дополнительное растворенное вещество будет растворяться при добавлении к разбавленному раствору и не появится в водной фазе.

С физико-химической точки зрения ненасыщенный раствор считается состоянием динамического равновесия, при котором скорость растворения растворенного вещества в растворителе превышает скорость перекристаллизации.

Пример разбавленного раствора показан на рисунке 1. На рисунках 1.1, 1.2 и 1.3 показан постоянный объем воды в стакане.

На рисунке 1.1 процесс начинается там, где растворенное вещество начинает растворяться, что показано красными стрелками. В этом случае вы видите две фазы: жидкую и твердую.

Рисунок 1: пример ненасыщенного раствора.

На рисунке 1.2 большая часть твердого вещества растворилась, но не полностью из-за процесса перекристаллизации, представленного синими стрелками.

В этом случае красные стрелки больше, чем синие стрелки, что означает, что степень разбавления больше, чем скорость перекристаллизации. На данный момент у вас есть ненасыщенный раствор.

Таким образом, мы можем сказать, что разбавленный раствор может растворять в нем больше растворенного вещества, пока не достигнет точки насыщения. В точке насыщения растворенное вещество больше не будет растворяться в растворителе, и такой раствор называется насыщенным раствором.

Таким образом, растворы изначально являются ненасыщенными по своей природе и в конечном итоге становятся насыщенными растворами, добавляя к ним растворенные вещества.

Что такое разбавленный раствор?

Разбавленный раствор - это ненасыщенный, насыщенный или перенасыщенный раствор, к которому добавлено больше растворителя. В результате получается ненасыщенный раствор более низкой концентрации.

Разведение - это обычный процесс в химической лаборатории. Как правило, вы работаете с разбавленными растворами, которые производятся из стандартных растворов, которые приобретаются непосредственно у определенного продавца.

Для разведения используется формула C ₁ V ₁ = C ₂ V _2, где C - концентрация раствора, обычно в единицах молярности или нормальности. V - объем раствора в мл, а значения 1 и 2 соответствуют концентрированному и разбавленному растворам соответственно.

Факторы, влияющие на растворимость

Количество растворенного вещества, которое может быть растворено в растворителе, будет зависеть от различных факторов, наиболее важными из которых являются:

1- Температура

Растворимость увеличивается с повышением температуры. Например, в горячей воде можно растворить больше соли, чем в холодной.

Однако могут быть исключения, например, растворимость газов в воде уменьшается с повышением температуры.

В этом случае молекулы растворенного вещества получают кинетическую энергию при нагревании, что облегчает их выход.

2- Давление

Повышенное давление может вызвать растворение растворенного вещества. Обычно это используется для растворения газов в жидкостях.

3- Химический состав

Природа растворенного вещества и растворителя, а также присутствие других химических веществ в растворе влияют на растворимость.

Например, в воде можно растворить больше сахара, чем соли в воде. В этом случае говорят, что сахар более растворим.

Этанол и вода полностью растворимы друг в друге. В этом конкретном случае растворителем будет соединение, которое встречается в большем количестве.

4- Механические факторы

В отличие от скорости растворения, которая в основном зависит от температуры, скорость рекристаллизации зависит от концентрации растворенного вещества на поверхности кристаллической решетки, что является предпочтительным, когда раствор неподвижен.

Следовательно, перемешивание раствора предотвращает это накопление, максимально увеличивая растворение.

Кривые насыщения и растворимости

Кривые растворимости - это графическая база данных, в которой сравнивается количество растворенного вещества, которое растворяется в определенном количестве растворителя при заданной температуре.

Кривые растворимости обычно строят для количества растворенного вещества, твердого или газообразного, в 100 граммах воды. Кривые насыщения для различных растворенных веществ в воде показаны на рисунке 2.

Рисунок 2: кривые насыщения. На абсциссе представлены градусы температуры, а на ординате - граммы растворенного вещества в 100 граммах воды.

Кривая указывает точку насыщения при данной температуре. Площадь под кривой указывает на то, что у вас ненасыщенный раствор, и поэтому можно добавить больше растворенного вещества. В области над кривой - пересыщенный раствор.

Взяв, например, хлорид натрия (NaCl), при 25 градусах Цельсия примерно 35 граммов NaCl можно растворить в 100 граммах воды, чтобы получить насыщенный раствор.

Примеры разбавленных растворов

Ненасыщенные растворы можно найти ежедневно, для этого необязательно находиться в химической лаборатории.

Растворителем не обязательно должна быть вода. Ниже приведены повседневные примеры разбавленных растворов:

• Добавление столовой ложки сахара в чашку горячего кофе дает раствор ненасыщенного сахара.
• Уксус - это разбавленный раствор уксусной кислоты в воде.
• Туман - это ненасыщенный (но близкий к насыщенному) раствор водяного пара в воздухе.
• 0,01 М HCl - ненасыщенный раствор соляной кислоты в воде.
• Медицинский спирт - это разбавленный раствор изопропилового спирта в воде.
• Суп представляет собой ненасыщенный раствор воды и хлорида натрия.
• Алкогольные напитки - это разбавленные растворы этанола и воды. Обычно указывается процент алкоголя, который у них есть.

Ссылки

1. Энн Мари Хельменстин, П. (2016, 7 июля). Определение и примеры насыщенного раствора. Восстановлено с about.com.
2. Камбриджский университет. (SF). Кривые растворимости. Получено с сайта Dynamicscience.com.au.
3. Примеры насыщенного раствора. (SF). Восстановлено с сайта examples.yourdcitionary.com.
4. Дж., С. (4 июня 2014 г.). Насыщенные и пересыщенные растворы. Получено с socratic.org.
5. Джеймс, Н. (nd). Насыщенный раствор: определение и примеры. Получено с сайта study.com.
6. М., Б. (2014, 14 октября). Насыщенные и пересыщенные растворы. Получено с socratic.org.
7. Кривые растворимости. (SF). Получено с сайта kentchemistry.com.
8. Типы насыщенности. (2014, 26 июня). Восстановлено с сайта chem.libretexts.org.