Какво означава наситен в химията?

Терминът насищане в химията може да се отнася до различни концепции, в зависимост от контекста, в който се използва. Има четири най-често използвани определения за наситен или наситен, както е изброено по-долу.

Определение за наситен или наситен в контекста на разтворите

Наситен разтвор е този, който не допуска разтварянето на по-голямо количество разтворено вещество. С други думи, това е разтвор, който вече има максималната концентрация на разтворено вещество, което може да поддържа, и следователно е установено равновесието на разтворимост между чистото разтворено вещество и разтвореното вещество в разтвора.

Концепцията за наситен разтвор се прилага за всеки тип разтвор, както в твърдо, така и в течно състояние. Ако в смес е възможно ясно да се разграничат две фази, едната от които е чисто разтворено вещество, може да се каже, че има наситен разтвор, тъй като в противен случай разтвореното вещество ще продължи да се разтваря в разтворителя, докато не изчезне напълно .

Как се получава наситен разтвор?

Разтворите могат да бъдат наситени по различни начини.

1. Най-често срещаният и директен начин е да се добавя все повече и повече разтворено вещество, докато се достигне точката, в която повече не може да се разтвори в разтворителя и част от разтвореното вещество остава неразтворено.
2. Друг начин е разтвореното вещество да се разтвори в горещия разтворител, за да се увеличи неговата разтворимост и след това да се остави системата да се охлади. При охлаждане разтворимостта може да падне под концентрацията на горещо разтворено вещество, което води до пренасищане на разтвора и кристализиране на разтвореното вещество от разтвора. Когато се установи равновесие, ще се получи наситен разтвор.
3. Разтворът може да бъде наситен чрез добавяне на утаяващ агент, който не е нищо повече от сол, която реагира с разтвореното вещество, за да образува друга по-малко разтворима сол, която се утаява. След като утаяването спре, ще имате наситен разтвор.
4. И накрая, друг начин за получаване на наситен разтвор е чрез приготвяне на концентриран разтвор на разтвореното вещество и след това смесване на разтвора с друг разтворител, в който разтвореното вещество е по-малко разтворимо. Това намалява разтворимостта на разтвореното вещество до точката, в която то се утаява. Полученият разтвор ще бъде наситен.

Примери за наситени разтвори

• Саламура е смес от вода със сол, в която не може да се разтвори цялата сол, така че течната фаза е наситен разтвор.
• Когато на дъното на меда се образуват захарни кристали, това е защото разтворът е пренаситен и се е утаил. Следователно останалата течна фаза е наситен разтвор.

Определение за наситен в органичната химия

В органичната химия терминът наситен се използва по отношение на органично съединение. Разпознават се два вида органични съединения: наситени и ненаситени. Наситените органични съединения са тези, чиито атоми са свързани помежду си само чрез прости ковалентни връзки . Поради тази причина тези съединения имат максимален брой водородни атоми, прикрепени към веригата от въглеродни атоми, оттук и използването на термина наситени.

С други думи, наситените съединения са тези, които имат „наситена“ структура във водородните атоми, тъй като те не биха могли да имат повече, без да нарушат правилото за октет или четиривалентността на въглерода.

Примери за наситени органични съединения

• Алканите са най-добрият пример за наситени съединения. Те са въглеводороди с обща формула C _n H _2n+2 и определят броя на водородите в едно наситено съединение.
• Алкохолите също са наситени съединения и общата им формула се различава от алканите само по наличието на кислород (C _n H _2n+2 O).
• Етерите имат същата обща формула като алкохолите (C _n H _2n+2 O) и следователно също са наситени съединения.

Определение за наситен по отношение на абсорбиращи материали

Абсорбиращите материали като влакна, пяна или хидрогелове обикновено пропускат ограничено количество вода или друг разтворител. След като те абсорбират това максимално количество вода, обикновено се казва, че материалът е наситен. Така че можете да определите наситен в този контекст като материал, който е абсорбирал максималното количество вода или друг разтворител, който може да абсорбира.

Примери за наситени абсорбиращи материали

• Гъба, напълно напоена с вода
• Напълно хидратирани хидрогелни перли като тези, използвани като субстрат за засаждане.

Дефиниция на наситен в химичната катализа

Както хомогенните (като ензими), така и хетерогенните (като паладиеви катализатори при каталитично хидрогениране) катализатори имат ограничена способност да се свързват едновременно с молекулите на субстрата. Това е така, защото в разтвора има ограничено количество активни центрове или разтворени молекули на катализатора.

Когато концентрацията на субстрата е достатъчно висока, всички активни центрове на катализатора са заети и се казва, че катализаторът е наситен. С други думи, наситеният катализатор може да се дефинира като този, който вече има максимално количество субстрат, свързан с каталитично активните места. При тези условия увеличаването на концентрацията на субстрата не увеличава броя на молекулите, които се свързват с катализатора, така че скоростта на реакцията става независима от споменатата концентрация.

Примери за наситени каталитични системи

• Дефектният каталитичен конвертор на автомобила (който не успява да преобразува всички вредни газове от изгарянето в по-малко токсични продукти) обикновено е наситен.

• Ензим, който работи с максимална скорост при дадена температура и pH и чиято скорост не се влияе от увеличаване на концентрацията на субстрата, е пример за наситен хомогенен катализатор.

Препратки

Браун, Т. (2021). Химия: Централната наука, 11/изд. (11-то издание). Лондон, Англия: Pearson Education.

Кери, Ф. и Джулиано, Р. (2014). Органична химия (9-то ^{издание} ). Мадрид, Испания: McGraw-Hill Interamericana de España SL

Чанг, Р., Манзо, А. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Химия (испанско издание) (10. ^а изд.). Ню Йорк, Ню Йорк: MCGRAW-HILL.

Разтворимостта. (2020 г., 30 октомври). Изтеглено на 29 юни 2021 г. от https://espanol.libretexts.org/@go/page/1888

въглеводороди. (n.d.). Изтеглено на 29 юни 2021 г. от https://espanol.libretexts.org/@go/page/1972

Merriam-Webster. (n.d.). Наситен . В речника на Merriam-Webster.com.