ЧТО ТАКОЕ НАСЫЩЕННЫЙ РАСТВОР? (С ПРИМЕРАМИ) - ХИМИЯ - 2025

Насыщенный раствор представляет собой химический раствор , который содержит максимальную концентрацию растворенного вещества , растворенного в растворителе. Это считается состоянием динамического равновесия, при котором скорости, при которых растворитель растворяет растворенное вещество, и скорость перекристаллизации равны (J., 2014).

Дополнительное растворенное вещество не будет растворяться в насыщенном растворе и появится в другой фазе, либо в виде осадка, если он твердое в жидкости, либо в виде вспенивания, если это газ в жидкости (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Пример насыщенного раствора показан на рисунке 1. На рисунках 1.1, 1.2 и 1.3 показан постоянный объем воды в стакане. На рисунке 1.1 начинается процесс насыщения, когда растворенное вещество начинает растворяться, что показано красными стрелками.

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

На рисунке 1.3 нерастворенным остается лишь небольшое количество растворенного вещества. В этом случае скорость рекристаллизации больше, чем скорость растворения. (периоды насыщения, 2014 г.)

Точка максимальной концентрации растворенного вещества в растворителе называется точкой насыщения.

Факторы, влияющие на насыщенность

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

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.

Давление

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

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 в воде полностью растворяются друг в друге. В этом конкретном случае растворителем будет соединение, которое встречается в большем количестве.

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, максимизируя растворение (tipes of saturation, 2014).

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 (Brian, 2014).

Кривые насыщения для различных растворенных веществ в воде показаны на рисунке 2.

По оси координат указана температура в градусах Цельсия, а по оси абсцисс - концентрация растворенного вещества, выраженная в граммах растворенного вещества на 100 граммов 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.

Область над кривой - пересыщенный раствор. (Кривые растворимости, sf)

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

Примеры насыщенных растворов

Насыщенные растворы можно найти ежедневно, необязательно находиться в химической лаборатории. Растворителем не обязательно должна быть вода. Ниже приведены повседневные примеры насыщенных растворов:

- Газированные и безалкогольные напитки в целом представляют собой насыщенные растворы углекислого газа в воде. Вот почему при сбросе давления образуются пузырьки углекислого газа.

-Земли почвы насыщены азотом.

-Вы можете добавить в уксус сахар или соль, чтобы образовался насыщенный раствор.

-Добавляйте в молоко порошкообразный шоколад до тех пор, пока он не растворится, образуя насыщенный раствор.

-Молоко можно пропитать мукой до такой степени, что больше нельзя добавлять муку в молоко.

-Топленое масло можно пропитать солью, когда соль больше не растворяется.

Что такое перенасыщенный раствор?

Определение перенасыщенного раствора - это раствор, который содержит больше растворенного вещества, чем обычно может быть растворено в растворителе. Обычно это делают за счет повышения температуры раствора.

Незначительное изменение раствора или введение «затравки» или крошечных кристаллов растворенного вещества вызовет кристаллизацию избыточного растворенного вещества. Если точка зарождения кристаллов отсутствует, избыток растворенного вещества может оставаться в растворе.

Другая форма перенасыщения может возникнуть, когда насыщенный раствор осторожно охлаждают. Это изменение условий означает, что концентрация на самом деле выше точки насыщения, раствор пересыщен.

Его можно использовать в процессе перекристаллизации для очистки химического вещества: он растворяется до точки насыщения в горячем растворителе, затем, когда растворитель охлаждается и его растворимость уменьшается, избыток растворенного вещества выпадает в осадок.

Примеси, которые присутствуют в гораздо меньшей концентрации, не насыщают растворитель и, таким образом, остаются растворенными в жидкости.

Ссылки

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