Tabla de Contenidos
Løsnings- og krystalliseringsprosessene kan representeres som følger:
Selv om begrepene krystallisering og utfelling brukes for å beskrive separasjonen av fast løst stoff fra en løsning, refererer krystallisering til dannelsen av et fast stoff med en veldefinert krystallstruktur, mens utfelling refererer til dannelsen av ethvert fast stoff i fase. med forskjellige partikler uten definert struktur.
Hvordan tilberedes en mettet løsning?
Med mettet løsning menes en løsning som inneholder den maksimale mengden løst stoff som kan løses i det angitte løsningsmidlet . Det vil si at i løsningen er det et punkt der ikke mer oppløst stoff kan løses opp, og etter dette punktet finner utfellingen av faststoffet sted, eller frigjøring av gassen avhengig av tilstanden oppløsningen finner sted i. .
En mettet løsning fremstilles ved kontinuerlig tilsetning av oppløst stoff til det punktet er nådd hvor det oppløste stoffet fremstår som et utfelt fast stoff eller som krystaller, og danner en mettet løsning.
Som en mer forenklet dannelse av en mettet løsning, kan tilsetning av sukker til vann tas som et eksempel, hvor følgende trinn utføres:
- Sukker tilsettes i et glass vann.
- Til å begynne med, med et par spiseskjeer, løses sukkeret jevnt opp i vannet med litt mekanisk omrøring.
- Jo mer sukker som tilsettes, desto mer innsats tar det for å få det til å løse seg opp, selv under kraftig omrøring.
- Det kommer en tid da sukkeret ikke løses opp, og forblir fast i den nedre delen av glasset: det er da løsningen begynner å bli mettet.
grader av metning
Det er tre grader av metning av en løsning:
- Mettet løsning: En mettet løsning er en der den kjemiske reaksjonen med hensyn til et gitt stoff er i likevekt, for eksempel kullsyreholdig vann.
- Umettet løsning: den løsningen som ikke er i likevekt med hensyn til et oppløst stoff. Du kan tilsette mer løst stoff, som vil løses opp uten problemer.
- Overmettet eller overmettet løsning: Det er en løsning som inneholder mer oppløst stoff enn den kunne under normale forhold, som skjer ved å påføre varme når det gjelder væsker og faste stoffer.
Faktorer som påvirker metningspunktet
Den maksimale mengden oppløst stoff som kan oppløses i et løsningsmiddel ved et spesifikt trykk og temperatur er dets løselighet . Løseligheten kan uttrykkes som:
- Massen av oppløst stoff per volum løsemiddel (g/L).
- Massen av oppløst stoff per masse løsemiddel (g/g).
- Molene oppløst stoff per volum løsemiddel (mol/L).
Selv når stoffer er svært løselige, er det en grense for hvor mye et oppløst stoff kan løses opp i en gitt mengde løsemiddel. Generelt avhenger ikke løseligheten til et stoff bare av energifaktorer, men også av temperatur, og til og med av trykk når det gjelder gasser.
For eksempel, i 100 gram vann ved 20 ºC kan du løse opp:
- 177 g NaI
- 91,2 g NaBr
- 35,9 g NaCl
- 4,1 g NaF
Ved 70 ºC øker imidlertid løseligheten, så i 100 g vann kan følgende løses:
- 295 g NaI
- 119 g NaBr
- 37,5 g NaCl
- 4,8 g NaF
Når en løsning inneholder størst mulig mengde oppløst stoff, sies den å være mettet. Hvis løsningen inneholder mindre enn maksimalt mulig mengde oppløst stoff, er den ikke mettet. Når en løsning er mettet og det er et overskudd av oppløst stoff tilstede, er oppløsningshastigheten nøyaktig lik hastigheten for krystallisering eller utfelling.
Ved å bruke den tidligere angitte verdien for NaCl, det vil si 35,9 g NaCl i 100 mL ved 20 ºC, vil en vandig løsning av dette saltet bli mettet ved å tilsette mer enn de 35,9 g til 100 mL, og hvis det ristes til så mye som mulig er oppløst, vil vi oppnå en homogen mettet løsning, etter å ha fjernet det uoppløste oppløste stoffet ved filtrering.
Siden løseligheten til de fleste faste stoffer øker med økende temperatur, vil en mettet løsning tilberedt ved høye temperaturer inneholde mer oppløst stoff enn ved lave temperaturer. Når den løsningen avkjøles, kan den bli en overmettet løsning. På samme måte som det skjer med en underkjølt eller overopphetet væske, siden en overmettet løsning ikke er stabil.
Følgende kan konkluderes:
- Når temperaturen stiger, øker løseligheten av reaksjoner med faste og flytende grunnstoffer; for gassformige løsninger ville det motsatte skje, det vil si at løseligheten ville avta med økende temperatur.
- Krystalliseringshastigheten for faste utfellinger avhenger av mengden oppløst stoff på krystalloverflaten.
- Oppløsningen av det oppløste stoffet favoriseres også med mekanisk omrøring.
- Likevektsresponsen som dannes følger Le Chateliers prinsipp, som avhenger av endringer i betingelsene for temperatur, trykk og konsentrasjon som den utsettes for.
Vanlige eksempler på mettede løsninger
- Kullsyreholdige drikker er et eksempel på de mest brukte mettede løsningene. I disse typene drikker er vann et løsningsmiddel og karbon er inkludert som et oppløst stoff til metningspunktet er nådd.
- Mange av oppskriftene som lages på kjøkkenet går ut på å løse opp salt, sukker og andre husholdningsingredienser i vann. Denne prosedyren avhenger av temperaturen. Når temperaturen på vannet øker, øker løseligheten til det oppløste stoffet. Etter å ha nådd metningspunktet, danner det oppløste stoffet et synlig lag på toppen av løsningsmidlet.
- Jordsmonnet som finnes på jordoverflaten kan også betraktes som en blanding mettet med nitrogen. Når metningspunktet er nådd, slippes overskuddet av nitrogen ut i luften som en gass.
Referanser
13.2: Mettede løsninger og løselighet – Kjemi LibreTexts. (2022). Hentet 10. april 2022 fra https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_-_The_Central_Science_(Brown_et_al.)/13%3A_Properties_of_Solutions/Alutions_Saturated_Solutions/13_Sobilluity_3 .
Hva er en mettet løsning? (med eksempler). (2019). Hentet 10. april 2022 fra https://www.lifeder.com/solucion-saturated/
Hva er en mettet løsning – forberedelse, typer og eksempler. (2022). Hentet 10. april 2022 fra https://byjus.com/chemistry/saturated-solution/