Πώς να παρασκευάσετε ένα κορεσμένο διάλυμα

Οι διαδικασίες διαλύματος και κρυστάλλωσης μπορούν να αναπαρασταθούν ως εξής:

Αν και οι όροι κρυστάλλωση και κατακρήμνιση χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν το διαχωρισμό στερεάς διαλυμένης ουσίας από ένα διάλυμα, η κρυστάλλωση αναφέρεται στο σχηματισμό ενός στερεού με μια καλά καθορισμένη κρυσταλλική δομή, ενώ η κατακρήμνιση αναφέρεται στο σχηματισμό οποιουδήποτε στερεού σε φάση. στερεό, συχνά με διαφορετικά σωματίδια χωρίς καθορισμένη δομή.

Πώς παρασκευάζεται ένα κορεσμένο διάλυμα;

Ως κορεσμένο διάλυμα εννοείται ένα διάλυμα που περιέχει τη μέγιστη ποσότητα διαλυμένης ουσίας που μπορεί να διαλυθεί στον ενδεικνυόμενο διαλύτη . Δηλαδή, στο διάλυμα υπάρχει ένα σημείο στο οποίο δεν μπορεί να διαλυθεί άλλη διαλυμένη ουσία και μετά από αυτό το σημείο γίνεται η καθίζηση του στερεού ή η απελευθέρωση του αερίου ανάλογα με την κατάσταση στην οποία γίνεται η διάλυση. .

Ένα κορεσμένο διάλυμα παρασκευάζεται με συνεχή προσθήκη διαλυμένης ουσίας μέχρι να φτάσει στο σημείο όπου η διαλυμένη ουσία εμφανίζεται ως καταβυθισμένο στερεό ή ως κρύσταλλοι, σχηματίζοντας ένα κορεσμένο διάλυμα.

Ως πιο απλοποιημένος σχηματισμός ενός κορεσμένου διαλύματος, η προσθήκη ζάχαρης στο νερό μπορεί να ληφθεί ως παράδειγμα, όπου εκτελούνται τα ακόλουθα βήματα:

1. Η ζάχαρη προστίθεται σε ένα ποτήρι νερό.
2. Αρχικά, με μια-δυο κουταλιές της σούπας η ζάχαρη διαλύεται ομαλά στο νερό με λίγη μηχανική ανάδευση.
3. Όσο περισσότερη ζάχαρη προστίθεται, τόσο περισσότερη προσπάθεια χρειάζεται για να διαλυθεί, ακόμη και με έντονη ανάδευση.
4. Έρχεται μια στιγμή που η ζάχαρη δεν διαλύεται, και παραμένει στερεή στο κάτω μέρος του ποτηριού: τότε είναι που το διάλυμα αρχίζει να είναι κορεσμένο.

βαθμούς κορεσμού

Υπάρχουν τρεις βαθμοί κορεσμού ενός διαλύματος:

• Κορεσμένο διάλυμα: Κορεσμένο διάλυμα είναι αυτό στο οποίο η χημική αντίδραση σε σχέση με μια δεδομένη ουσία βρίσκεται σε ισορροπία, όπως το ανθρακούχο νερό.
• Ακόρεστο διάλυμα: το διάλυμα που δεν βρίσκεται σε ισορροπία ως προς μια διαλυμένη ουσία. Μπορείτε να προσθέσετε περισσότερη διαλυμένη ουσία, η οποία θα διαλυθεί χωρίς προβλήματα.
• Υπερκορεσμένο ή υπερκορεσμένο διάλυμα: Είναι ένα διάλυμα που περιέχει περισσότερη διαλυμένη ουσία από ό,τι θα μπορούσε υπό κανονικές συνθήκες, όπως συμβαίνει με την εφαρμογή θερμότητας στην περίπτωση υγρών και στερεών.

Παράγοντες που επηρεάζουν το σημείο κορεσμού

Η μέγιστη ποσότητα διαλυμένης ουσίας που μπορεί να διαλυθεί σε έναν διαλύτη σε συγκεκριμένη πίεση και θερμοκρασία είναι η διαλυτότητά της . Η διαλυτότητα μπορεί να εκφραστεί ως:

• Η μάζα της διαλυμένης ουσίας ανά όγκο διαλύτη (g/L).
• Η μάζα της διαλυμένης ουσίας ανά μάζα διαλύτη (g/g).
• Τα mol της διαλυμένης ουσίας ανά όγκο διαλύτη (mol/L).

Ακόμη και όταν οι ουσίες είναι πολύ διαλυτές, υπάρχει ένα όριο στο πόσο μια διαλυμένη ουσία μπορεί να διαλυθεί σε μια δεδομένη ποσότητα διαλύτη. Γενικά, η διαλυτότητα μιας ουσίας δεν εξαρτάται μόνο από ενεργειακούς παράγοντες, αλλά και από τη θερμοκρασία, ακόμη και από την πίεση στην περίπτωση των αερίων.

Για παράδειγμα, σε 100 γραμμάρια νερού στους 20 ºC μπορείτε να διαλύσετε:

• 177 g NaI
• 91,2 g NaBr
• 35,9 g NaCl
• 4,1 g NaF

Ωστόσο, στους 70 ºC η διαλυτότητα αυξάνεται, επομένως σε 100 g νερού μπορούν να διαλυθούν τα ακόλουθα:

• 295 g NaI
• 119 g NaBr
• 37,5 g NaCl
• 4,8 g NaF

Όταν ένα διάλυμα περιέχει τη μέγιστη δυνατή ποσότητα διαλυμένης ουσίας, λέγεται ότι είναι κορεσμένο. Εάν το διάλυμα περιέχει λιγότερο από τη μέγιστη δυνατή ποσότητα διαλυμένης ουσίας, δεν είναι κορεσμένο. Όταν ένα διάλυμα είναι κορεσμένο και υπάρχει περίσσεια διαλυμένης ουσίας, ο ρυθμός διάλυσης είναι ακριβώς ίσος με τον ρυθμό κρυστάλλωσης ή καθίζησης.

Έτσι, χρησιμοποιώντας την προηγουμένως υποδεικνυόμενη τιμή για το NaCl, δηλαδή 35,9 g NaCl σε 100 mL στους 20 ºC, ένα υδατικό διάλυμα αυτού του άλατος θα κορεσθεί προσθέτοντας περισσότερα από αυτά τα 35,9 g σε 100 mL, και εάν ανακινηθεί έως ότου είναι δυνατόν να διαλυθεί, θα λάβουμε ένα ομοιογενές κορεσμένο διάλυμα, αφού αφαιρέσουμε την αδιάλυτη διαλυμένη ουσία με διήθηση.

Δεδομένου ότι η διαλυτότητα των περισσότερων στερεών αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, ένα κορεσμένο διάλυμα που παρασκευάζεται σε υψηλές θερμοκρασίες θα περιέχει περισσότερη διαλυμένη ουσία από ό,τι σε χαμηλές θερμοκρασίες. Όταν αυτό το διάλυμα κρυώσει μπορεί να γίνει υπερκορεσμένο διάλυμα. Με τον ίδιο τρόπο που συμβαίνει με ένα υπερψυγμένο ή υπερθερμασμένο υγρό, αφού ένα υπερκορεσμένο διάλυμα δεν είναι σταθερό.

Μπορεί να συναχθεί το εξής συμπέρασμα:

• Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η διαλυτότητα των αντιδράσεων με στερεά και υγρά στοιχεία αυξάνεται. για τα αέρια διαλύματα θα συνέβαινε το αντίθετο, δηλαδή η διαλυτότητα θα μειωνόταν με την αύξηση της θερμοκρασίας.
• Ο ρυθμός κρυστάλλωσης για στερεά ιζήματα εξαρτάται από την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στην κρυσταλλική επιφάνεια.
• Η διάλυση της διαλυμένης ουσίας ευνοείται επίσης με μηχανική ανάδευση.
• Η απόκριση ισορροπίας που σχηματίζεται ακολουθεί την Αρχή του Le Chatelier, η οποία εξαρτάται από τις αλλαγές στις συνθήκες θερμοκρασίας, πίεσης και συγκέντρωσης στις οποίες υπόκειται.

Συνήθη παραδείγματα κορεσμένων διαλυμάτων

1. Τα ανθρακούχα ποτά είναι ένα παράδειγμα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα κορεσμένα διαλύματα. Σε αυτούς τους τύπους ποτών, το νερό είναι διαλύτης και ο άνθρακας περιλαμβάνεται ως διαλυμένη ουσία μέχρι να επιτευχθεί το σημείο κορεσμού.
2. Πολλές από τις συνταγές που παρασκευάζονται στην κουζίνα περιλαμβάνουν τη διάλυση αλατιού, ζάχαρης και άλλων οικιακών συστατικών στο νερό. Αυτή η διαδικασία εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Καθώς η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται, η διαλυτότητα της διαλυμένης ουσίας αυξάνεται. Αφού φτάσει στο σημείο κορεσμού, η διαλυμένη ουσία σχηματίζει ένα ορατό στρώμα στην κορυφή του διαλύτη.
3. Το έδαφος που υπάρχει στην επιφάνεια της γης μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως μείγμα κορεσμένο με άζωτο. Μόλις επιτευχθεί το σημείο κορεσμού, η περίσσεια αζώτου απελευθερώνεται στον αέρα ως αέριο.

βιβλιογραφικές αναφορές

13.2: Κορεσμένα διαλύματα και διαλυτότητα – Chemistry LibreTexts. (2022). Ανακτήθηκε στις 10 Απριλίου 2022, από https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_-_The_Central_Science_(Brown_et_al.)/13%3A_Properties_of_Solutions/3_and_Sol .

Τι είναι ένα κορεσμένο διάλυμα; (με παραδείγματα). (2019). Ανακτήθηκε στις 10 Απριλίου 2022, από https://www.lifeder.com/solucion-saturated/

Τι είναι ένα κορεσμένο διάλυμα – Παρασκευή, τύποι & παραδείγματα. (2022). Ανακτήθηκε στις 10 Απριλίου 2022, από https://byjus.com/chemistry/saturated-solution/