Tabla de Contenidos
Opløsnings- og krystallisationsprocesserne kan repræsenteres som følger:
Selvom udtrykkene krystallisation og udfældning bruges til at beskrive separationen af fast opløst stof fra en opløsning, refererer krystallisation til dannelsen af et fast stof med en veldefineret krystalstruktur, mens udfældning refererer til dannelsen af et hvilket som helst fast stof i fase. fast, ofte med forskellige partikler uden defineret struktur.
Hvordan fremstilles en mættet opløsning?
Ved mættet opløsning menes en opløsning, der indeholder den maksimale mængde opløst stof, der kan opløses i det angivne opløsningsmiddel . Det vil sige, at der i opløsningen er et punkt, hvor der ikke kan opløses mere opløst stof, og efter dette punkt finder udfældningen af det faste stof sted, eller frigivelsen af gassen afhængig af tilstanden, hvori opløsningen finder sted .
En mættet opløsning fremstilles ved kontinuerligt at tilsætte opløst stof, indtil det punkt er nået, hvor det opløste stof fremstår som et udfældet fast stof eller som krystaller, hvilket danner en mættet opløsning.
Som en mere forenklet dannelse af en mættet opløsning kan tilsætning af sukker til vand tages som et eksempel, hvor følgende trin udføres:
- Sukker tilsættes til et glas vand.
- Indledningsvis med et par spiseskefulde opløses sukkeret jævnt i vandet med lidt mekanisk omrøring.
- Jo mere sukker der er tilsat, jo større indsats tager det at få det til at opløses, selv under kraftig omrøring.
- Der kommer et tidspunkt, hvor sukkeret ikke opløses og forbliver fast i den nederste del af glasset: Det er her, opløsningen begynder at blive mættet.
grader af mætning
Der er tre grader af mætning af en opløsning:
- Mættet opløsning: En mættet opløsning er en, hvor den kemiske reaktion med hensyn til et givet stof er i ligevægt, såsom kulsyreholdigt vand.
- Umættet opløsning: den opløsning, der ikke er i ligevægt med hensyn til et opløst stof. Du kan tilføje mere opløst stof, som vil opløses uden problemer.
- Overmættet eller overmættet opløsning: Det er en opløsning, der indeholder mere opløst stof, end det kunne under normale forhold, som det sker ved tilførsel af varme i tilfælde af væsker og faste stoffer.
Faktorer, der påvirker mætningspunktet
Den maksimale mængde opløst stof, der kan opløses i et opløsningsmiddel ved et bestemt tryk og temperatur, er dets opløselighed . Opløseligheden kan udtrykkes som:
- Massen af opløst stof pr. volumen opløsningsmiddel (g/L).
- Massen af opløst stof pr. masse opløsningsmiddel (g/g).
- Mol opløst stof pr. volumen opløsningsmiddel (mol/L).
Selv når stoffer er meget opløselige, er der en grænse for, hvor meget et opløst stof kan opløses i en given mængde opløsningsmiddel. Generelt afhænger et stofs opløselighed ikke udelukkende af energifaktorer, men også af temperatur og endda af tryk i tilfælde af gasser.
For eksempel kan du i 100 gram vand ved 20 ºC opløse:
- 177 g NaI
- 91,2 g NaBr
- 35,9 g NaCl
- 4,1 g NaF
Men ved 70 ºC øges opløseligheden, så i 100 g vand kan følgende opløses:
- 295 g NaI
- 119 g NaBr
- 37,5 g NaCl
- 4,8 g NaF
Når en opløsning indeholder den maksimalt mulige mængde opløst stof, siges den at være mættet. Hvis opløsningen indeholder mindre end den maksimalt mulige mængde opløst stof, er den ikke mættet. Når en opløsning er mættet, og der er et overskud af opløst stof til stede, er opløsningshastigheden nøjagtigt lig med krystallisations- eller udfældningshastigheden.
Ved at bruge den tidligere angivne værdi for NaCl, det vil sige 35,9 g NaCl i 100 ml ved 20 ºC, vil en vandig opløsning af dette salt blive mættet ved at tilsætte mere end de 35,9 g til 100 ml, og hvis der rystes indtil så meget som muligt er opløst, vil vi opnå en homogen mættet opløsning, efter at have fjernet det uopløste opløste stof ved filtrering.
Da opløseligheden af de fleste faste stoffer stiger med stigende temperatur, vil en mættet opløsning fremstillet ved høje temperaturer indeholde mere opløst opløst stof, end den ville ved lave temperaturer. Når den opløsning afkøles, kan den blive en overmættet opløsning. På samme måde som det sker med en underafkølet eller overophedet væske, da en overmættet opløsning ikke er stabil.
Følgende kan konkluderes:
- Når temperaturen stiger, stiger opløseligheden af reaktioner med faste og flydende grundstoffer; for gasformige opløsninger ville det modsatte ske, det vil sige, at opløseligheden ville falde med stigende temperatur.
- Krystallisationshastigheden for faste præcipitater afhænger af mængden af opløst stof på krystaloverfladen.
- Opløsningen af det opløste stof begunstiges også med mekanisk omrøring.
- Ligevægtsreaktionen, der dannes, følger Le Chateliers princip, som afhænger af ændringer i betingelserne for temperatur, tryk og koncentration, som den udsættes for.
Almindelige eksempler på mættede opløsninger
- Kulsyreholdige drikke er et eksempel på de mest almindeligt anvendte mættede opløsninger. I disse typer drikke er vand et opløsningsmiddel, og kulstof indgår som et opløst stof, indtil mætningspunktet er nået.
- Mange af de opskrifter, der laves i køkkenet, går ud på at opløse salt, sukker og andre husholdningsingredienser i vand. Denne procedure afhænger af temperaturen. Når temperaturen af vandet stiger, stiger opløseligheden af det opløste stof. Efter at have nået mætningspunktet danner det opløste stof et synligt lag oven på opløsningsmidlet.
- Den jord, der findes på jordens overflade, kan også betragtes som en blanding mættet med nitrogen. Når mætningspunktet er nået, frigives det overskydende nitrogen til luften som en gas.
Referencer
13.2: Mættede opløsninger og opløselighed – Kemi 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/13.02%_Solutions_Solutions_3 .
Hvad er en mættet opløsning? (med eksempler). (2019). Hentet 10. april 2022 fra https://www.lifeder.com/solucion-saturated/
Hvad er en mættet løsning – forberedelse, typer og eksempler. (2022). Hentet 10. april 2022 fra https://byjus.com/chemistry/saturated-solution/
