De overmettet løsning Det er en der løsningsmidlet har oppløst mer oppløst stoff enn det kan oppløses ved metningsvekt. De har alle metningsvekten til felles, med den forskjellen at i noen løsninger oppnås dette ved lavere eller høyere konsentrasjoner av oppløst stoff..
Oppløsningsmidlet kan godt være et fast stoff, så som sukker, stivelse, salter, etc. eller fra en gass, slik som COto i kullsyreholdige drikker. Ved å anvende molekylært resonnement, omgir løsningsmiddelmolekylene de av det oppløste stoffet og søker å åpne mellomrom for å kunne huse mer av det oppløste stoffet..
Dermed kommer det en tid da løsningsmiddel-løselig affinitet ikke kan overvinne mangel på plass, og etablere metningsvekt mellom krystall og omgivelser (løsningen). På dette tidspunktet spiller det ingen rolle hvor mye krystallene blir malt eller ristet - løsningsmidlet kan ikke lenger løses opp mer.
Hvordan "tvinge" løsningsmidlet til å oppløse mer oppløst stoff? Gjennom en økning i temperatur (eller trykk, i tilfelle gasser). På denne måten øker de molekylære vibrasjonene og krystallet begynner å gi mer av molekylene sine til oppløsning, til den oppløses fullstendig; dette er når det sies at løsningen er overmettet.
Det øvre bildet viser en overmettet løsning av natriumacetat, hvis krystaller er produktet av gjenopprettingen av metningsvekt.
Artikkelindeks
Løsningene kan bestå av en sammensetning som inkluderer tilstandene av materie (fast, flytende eller gassformig); de har imidlertid alltid en enkelt fase.
Når løsningsmidlet ikke helt kan oppløse oppløsningen, observeres en annen fase som en konsekvens. Dette faktum gjenspeiler balansen av metning; men hva handler denne balansen om?
Ioner eller molekyler samhandler for å danne krystaller, og forekommer mer sannsynlig ettersom løsningsmidlet ikke kan holde dem fra hverandre lenger..
På overflaten av glasset kolliderer komponentene for å feste seg til det, eller de kan også omgi seg med løsemiddelmolekyler; noen kommer ut, noen stikker. Ovennevnte kan representeres av følgende ligning:
Fast <=> oppløst fast stoff
I fortynnede løsninger er "likevekten" langt til høyre, fordi det er mye plass tilgjengelig mellom løsningsmiddelmolekylene. På den annen side kan løsningsmidlet i konsentrerte oppløsninger fortsatt oppløse oppløst stoff, og det faste stoffet som tilsettes etter omrøring vil oppløses.
Når likevekt er nådd, må partiklene til det tilførte faste stoffet så snart de oppløses i løsningsmidlet, og andre i oppløsning, "komme ut" for å åpne rom og tillate at de inkorporeres i væskefasen. Dermed kommer løsemidlet og går fra den faste fasen til væskefasen med samme hastighet; når dette skjer sies løsningen å være mettet.
For å tvinge likevekten til oppløsningen av mer solid må væskefasen åpne molekylært rom, og for dette er det nødvendig å stimulere det energisk. Dette får løsningsmidlet til å tillate mer oppløst stoff enn det normalt kan under omgivelsestemperatur og trykkforhold..
Når energibidraget til væskefasen er opphørt, forblir den overmettede løsningen metastabil. Derfor, i tilfelle forstyrrelser, kan den bryte likevekten og forårsake krystallisering av overflødig løsemiddel til den når metningens likevekt igjen..
For eksempel, gitt et løst stoff som er veldig løselig i vann, tilsettes en viss mengde av det til det faste stoffet ikke kan oppløses. Deretter påføres vannet til vannet til oppløsningen av det gjenværende faste stoffet er garantert. Den overmettede løsningen fjernes og får avkjøles.
Hvis avkjølingen er veldig brå, vil krystallisering skje umiddelbart; for eksempel å tilsette litt is til den overmettede løsningen.
Den samme effekten kunne også observeres hvis en krystall av den løselige forbindelsen ble kastet i vannet. Dette fungerer som en nukleeringsstøtte for de oppløste partiklene. Krystallet vokser og akkumulerer partiklene til mediet til væskefasen er stabilisert; det vil si til løsningen er mettet.
I overmettede løsninger er grensen der mengden løsemiddel ikke lenger er oppløst av løsningsmidlet, overskredet. derfor har denne typen løsning et overskudd av løselig stoff og har følgende egenskaper:
-De kan eksistere med komponentene i en enkelt fase, som i vandige eller gassformige oppløsninger, eller til stede som en blanding av gasser i et flytende medium..
-Når metningsgraden er oppnådd, vil det oppløste stoffet som ikke er oppløst krystallisere eller utfelle (danner et uorganisert fast, urent og uten strukturelle mønstre) lett i løsningen..
-Det er en ustabil løsning. Når overflødig uoppløst løsemiddel utfelles, frigjøres det varme som er proporsjonal med mengden bunnfall. Denne varmen genereres av det lokale støtet eller in situ av molekylene som krystalliserer. Fordi den stabiliserer seg, må den nødvendigvis frigjøre energi i form av varme (i disse tilfellene).
-Noen fysiske egenskaper som løselighet, tetthet, viskositet og brytningsindeks avhenger av temperaturen, volumet og trykket løsningen utsettes for. Av denne grunn har den andre egenskaper enn de respektive mettede løsningene..
Det er variabler i fremstillingen av oppløsninger, som type og konsentrasjon av løsemidlet, volumet av løsemiddel, temperaturen eller trykket. Ved å modifisere noen av disse kan en overmettet løsning fremstilles fra en mettet løsning..
Når løsningen når en metningstilstand og en av disse variablene er modifisert, kan en overmettet løsning oppnås. Generelt er den foretrukne variabelen temperatur, selv om den også kan være trykk.
Hvis en overmettet løsning utsettes for langsom fordampning, møtes partiklene i det faste stoffet og kan danne en tyktflytende løsning, eller en hel krystall.
-Det er et stort utvalg av salter som overmettede oppløsninger kan oppnås med. De har vært brukt i lang tid industrielt og kommersielt, og har vært gjenstand for omfattende forskning. Applikasjoner inkluderer natriumsulfatløsninger og vandige kaliumdikromatløsninger.
-Overmettede løsninger som består av sukkerholdige løsninger, som honning, er andre eksempler. Fra disse blir det tilberedt godteri eller sirup, som har en viktig betydning i næringsmiddelindustrien. Det skal bemerkes at de også brukes i farmasøytisk industri ved tilberedning av noen legemidler..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.