Solusi supertaturasi

Apa itu solusi jenuh?

Itu Solusi supertaturasi Ini adalah salah satu di mana pelarut telah melarutkan lebih banyak zat terlarut daripada yang dapat larut dalam keseimbangan saturasi. Semua memiliki keseimbangan saturasi yang umum, dengan perbedaan bahwa dalam beberapa solusi dicapai ke konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah atau lebih tinggi.

Zat terlarut mungkin padat, seperti gula, pati, garam, dll.; atau gas, seperti CO₂ Dalam minuman berkarbonasi. Menerapkan penalaran molekuler, molekul pelarut mengelilingi orang -orang dari zat terlarut dan berusaha membuka ruang di antara mereka sendiri untuk menampung lebih banyak zat terlarut.

Dengan demikian, ada saatnya ketika afinitas pelarut-larut tidak dapat melebihi kurangnya ruang, menetapkan keseimbangan saturasi antara kaca dan lingkungannya (solusinya). Pada titik ini, tidak peduli berapa banyak kristal yang ditanam atau diaduk: pelarut tidak bisa lagi larut lebih banyak zat terlarut.

Bagaimana "memaksa" pelarut untuk melarutkan lebih banyak zat terlarut? Melalui peningkatan suhu (atau tekanan, dalam kasus gas). Dengan cara ini, getaran molekuler meningkat dan kristal mulai memberikan lebih banyak molekulnya pada larutan, sampai benar -benar larut; Inilah saat dikatakan bahwa solusinya sangat jenuh.

Pada gambar atas, larutan natrium asetat yang sangat jenuh ditampilkan, yang kristalnya adalah produk dari pengembalian saturasi.

Aspek teoretis

Kejenuhan

Solusi dapat dibuat dari komposisi yang mencakup keadaan materi (padat, cair atau gas); Namun, mereka selalu memiliki satu fase.

Dapat melayani Anda: asam fenoksiketat: sintesis, prosedur, penggunaan, risiko

Ketika pelarut tidak dapat sepenuhnya melarutkan zat terlarut, fase lain diamati sebagai konsekuensinya. Fakta ini mencerminkan keseimbangan saturasi; Tapi apa keseimbangan ini?

Ion atau molekul berinteraksi untuk membentuk kristal, terjadi lebih mungkin karena pelarut tidak dapat membuatnya lebih lama.

Pada permukaan kaca, komponennya bertabrakan untuk melekat pada est, atau juga dapat dikelilingi oleh molekul pelarut; Beberapa pergi, yang lain melekat. Di atas dapat mewakili dengan persamaan berikut:

Padatan padat terlarut

Dalam solusi encer, "keseimbangan" sangat terlantar ke kanan, karena ada banyak ruang yang tersedia antara molekul pelarut. Di sisi lain, dalam larutan terkonsentrasi pelarut dapat larut terlarut, dan padatan yang ditambahkan setelah agitasi akan larut.

Setelah keseimbangan tercapai, partikel -partikel padat segera setelah mereka larut dalam pelarut dan yang lainnya, dalam larutan, mereka harus "meninggalkan" untuk membuka ruang dan memungkinkan penggabungan ke dalam fase cair. Dengan demikian, zat terlarut berjalan dan berasal dari fase padat ke fase cair pada kecepatan yang sama; Ketika ini terjadi dikatakan bahwa solusinya jenuh.

Superasiasi

Untuk memaksa keseimbangan terhadap pembubaran fase cair yang lebih padat harus membuka ruang molekul, dan untuk ini perlu merangsang energi. Ini menyebabkan pelarut mengakui lebih banyak zat terlarut daripada biasanya dalam kondisi suhu dan tekanan.

Kontribusi energi untuk fase cair berhenti, solusi jenuh super dipertahankan metastabil. Oleh karena itu, sebelum gangguan apa pun dapat mematahkan keseimbangan dan berasal kristalisasi kelebihan zat terlarut sampai keseimbangan saturasi kembali mencapai.

Dapat melayani Anda: Seng Chromate: Struktur, Properti, Memperoleh, Penggunaan

Misalnya, diberi zat terlarut dalam air, sejumlah ini ditambahkan sampai padatan tidak dapat larut. Kemudian panas diaplikasikan ke air, untuk menjamin pembubaran padatan yang tersisa. Larutan jenuh yang sangat jenuh dihapus dan dibiarkan dingin.

Jika pendinginannya sangat tiba -tiba, kristalisasi akan terjadi secara instan; Misalnya, menambahkan beberapa es ke solusi jenuh.

Efek yang sama juga dapat diamati jika segelas senyawa larut dilemparkan ke dalam air. Ini berfungsi sebagai dukungan nukleasi untuk partikel terlarut. Kristal tumbuh menumpuk partikel dari medium sampai fase cair distabilkan; yaitu, sampai solusinya jenuh.

Karakteristik solusi jenuh

Dalam solusi jenuh yang sangat jenuh, batas telah dilampaui di mana jumlah zat terlarut tidak lagi dibubarkan oleh pelarut; Oleh karena itu, jenis solusi ini memiliki kelebihan zat terlarut dan menyajikan karakteristik berikut:

• Mereka dapat eksis dengan komponennya dalam satu fase, seperti dalam larutan soda atau soda, atau hadir sebagai campuran gas dalam media cair.
• Saat mencapai tingkat saturasi, zat terlarut yang tidak dilarutkan akan mengkristal atau mengendap (membentuk pola yang tidak teratur, tidak murni dan tanpa struktur) dengan mudah dalam larutan.
• Ini adalah solusi yang tidak stabil. Ketika endapan kelebihan kelebihan yang tidak dilahirkan ada pelepasan panas yang sebanding dengan jumlah endapan. Panas ini dihasilkan oleh bentrokan lokal atau In situ dari molekul yang mengkristal. Karena stabil, harus selalu melepaskan energi dalam bentuk panas (dalam kasus ini).
• Beberapa sifat fisik seperti kelarutan, kepadatan, viskositas dan indeks bias tergantung pada suhu, volume dan tekanan yang menjadi solusinya menjadi solusinya. Karena alasan ini memiliki sifat yang berbeda dengan solusi jenuh masing -masing.

Itu dapat melayani Anda: plumbose oxide (pbo): rumus, sifat, risiko dan penggunaan

Bagaimana disiapkan?

Ada variabel dalam persiapan solusi, seperti jenis dan konsentrasi zat terlarut, volume pelarut, suhu atau tekanan. Memodifikasi semua ini dapat menyiapkan solusi jenuh super dari jenuh.

Ketika solusi mencapai keadaan saturasi dan salah satu variabel ini dimodifikasi, Anda kemudian dapat memperoleh solusi jenuh. Secara umum, variabel favorit adalah suhunya, meskipun tekanannya juga bisa.

Jika larutan jenuh yang mengalami penguapan lambat, partikel padat ditemukan dan dapat membentuk larutan kental, atau seluruh kristal.

Contoh dan aplikasi

-Ada berbagai macam garam yang dapat diperoleh oleh solusi jenuh. Mereka telah digunakan sejak lama di tingkat industri dan komersial, dan telah dikenakan banyak investigasi. Di antara aplikasi adalah larutan natrium sulfat dan larutan kalium bicromato berair.

-Solusi supertaturasi yang dibentuk oleh solusi manis, seperti madu, adalah contoh lain. Dari karamel atau sirup ini disiapkan, memiliki kepentingan penting dalam industri makanan. Itu juga harus dicatat dalam industri farmasi dalam persiapan beberapa obat.