Cum se prepară o soluție saturată

Procesele de soluție și cristalizare pot fi reprezentate după cum urmează:

Deși termenii de cristalizare și precipitare sunt folosiți pentru a descrie separarea substanței dizolvate solide dintr-o soluție, cristalizarea se referă la formarea unui solid cu o structură cristalină bine definită, în timp ce precipitarea se referă la formarea oricărui solid în fază. cu particule diferite fără structură definită.

Cum se prepară o soluție saturată?

Prin soluție saturată se înțelege o soluție care conține cantitatea maximă de substanță dizolvată care poate fi dizolvată în solventul indicat . Adică în soluție există un punct în care nu mai poate fi dizolvat dizolvat, iar după acest punct are loc precipitarea solidului sau eliberarea gazului în funcție de starea în care are loc dizolvarea. .

O soluție saturată se prepară prin adăugarea continuă de substanță dizolvată până când se ajunge la punctul în care soluția apare sub formă de solid precipitat sau sub formă de cristale, formând o soluție saturată.

Ca o formare mai simplificată a unei soluții saturate, adăugarea de zahăr în apă poate fi luată ca exemplu, în care se efectuează următorii pași:

1. Se adaugă zahăr într-un pahar cu apă.
2. Initial, cu cateva linguri zaharul se dizolva lin in apa cu putina agitare mecanica.
3. Cu cât se adaugă mai mult zahăr, cu atât este nevoie de mai mult efort pentru ca acesta să se dizolve, chiar și cu amestecarea puternică.
4. Vine un moment în care zahărul nu se dizolvă și rămâne solid în partea inferioară a paharului: atunci soluția începe să fie saturată.

grade de saturație

Există trei grade de saturație a unei soluții:

• Soluție saturată: O soluție saturată este una în care reacția chimică cu o anumită substanță este în echilibru, cum ar fi apa carbogazoasă.
• Soluție nesaturată: acea soluție care nu este în echilibru față de o substanță dizolvată. Puteți adăuga mai mult dizolvat, care se va dizolva fără probleme.
• Soluție suprasaturată sau suprasaturată: este o soluție care conține mai multă substanță dizolvată decât ar putea în condiții normale, așa cum se întâmplă prin aplicarea căldurii în cazul lichidelor și solidelor.

Factori care afectează punctul de saturație

Cantitatea maximă de substanță dizolvată care poate fi dizolvată într-un solvent la o anumită presiune și temperatură este solubilitatea acestuia . Solubilitatea poate fi exprimată astfel:

• Masa de dizolvat pe volum de solvent (g/L).
• Masa de dizolvat pe masa de solvent (g/g).
• Moli de solut pe volum de solvent (mol/L).

Chiar și atunci când substanțele sunt foarte solubile, există o limită la cât de mult se poate dizolva un dizolvat într-o anumită cantitate de solvent. În general, solubilitatea unei substanțe nu depinde doar de factorii energetici, ci și de temperatură și chiar de presiune în cazul gazelor.

De exemplu, în 100 de grame de apă la 20 ºC puteți dizolva:

• 177 g Nal
• 91,2 g NaBr
• 35,9 g NaCI
• 4,1 g NaF

Cu toate acestea, la 70 ºC solubilitatea crește, astfel încât în ​​100 g de apă se pot dizolva următoarele:

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

Când o soluție conține cantitatea maximă posibilă de solut, se spune că este saturată. Dacă soluția conține mai puțin decât cantitatea maximă posibilă de dizolvat, aceasta nu este saturată. Când o soluție este saturată și există un exces de solut prezent, viteza de dizolvare este exact egală cu viteza de cristalizare sau precipitare.

Astfel, folosind valoarea indicată anterior pentru NaCl, adică 35,9 g de NaCl în 100 mL la 20 ºC, o soluție apoasă din această sare va fi saturată adăugând mai mult decât acele 35,9 g la 100 mL, iar dacă se agită până la atât de mult. posibil este dizolvat, vom obține o soluție saturată omogenă, după îndepărtarea soluției nedizolvate prin filtrare.

Deoarece solubilitatea majorității solidelor crește odată cu creșterea temperaturii, o soluție saturată preparată la temperaturi ridicate va conține mai multă substanță dizolvată decât ar avea la temperaturi scăzute. Când acea soluție se răcește, poate deveni o soluție suprasaturată. În același mod în care se întâmplă cu un lichid suprarăcit sau supraîncălzit, deoarece o soluție suprasaturată nu este stabilă.

Se pot concluziona următoarele:

• Pe măsură ce temperatura crește, solubilitatea reacțiilor cu elemente solide și lichide crește; pentru soluțiile gazoase s-ar întâmpla contrariul, adică solubilitatea ar scădea odată cu creșterea temperaturii.
• Viteza de cristalizare a precipitatelor solide depinde de cantitatea de solut de pe suprafața cristalului.
• Dizolvarea solutului este favorizată și de agitarea mecanică.
• Răspunsul de echilibru care se formează urmează Principiul lui Le Chatelier, care depinde de modificările condițiilor de temperatură, presiune și concentrație la care este supus.

Exemple comune de soluții saturate

1. Băuturile carbogazoase sunt un exemplu de soluții saturate cele mai frecvent utilizate. În aceste tipuri de băuturi, apa este un solvent și carbonul este inclus ca solut până la atingerea punctului de saturație.
2. Multe dintre rețetele care se fac în bucătărie presupun dizolvarea sării, zahărului și a altor ingrediente de uz casnic în apă. Această procedură depinde de temperatură. Pe măsură ce temperatura apei crește, solubilitatea substanței dizolvate crește. După atingerea punctului de saturație, solutul formează un strat vizibil deasupra solventului.
3. Solul care există la suprafața pământului poate fi considerat și ca un amestec saturat cu azot. Odată atins punctul de saturație, excesul de azot este eliberat în aer sub formă de gaz.

Referințe

13.2: Soluții saturate și solubilitate – Chimie LibreTexts. (2022). Preluat la 10 aprilie 2022, de la https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_-_The_Central_Science_(Brown_et_al.)/13%3A_Properties_of_Solutions/13.02%3A_Solutions_and_Solutions_and_Solutions

Ce este o soluție saturată? (cu exemple). (2019). Preluat la 10 aprilie 2022, de la https://www.lifeder.com/solucion-saturated/

Ce este o soluție saturată – Preparare, tipuri și exemple. (2022). Preluat la 10 aprilie 2022, de la https://byjus.com/chemistry/saturated-solution/