CE ESTE O SOLUȚIE SATURATĂ? (CU EXEMPLE) - CHIMIE - 2025

O soluție saturată este o soluție chimică care conține concentrația maximă de solut dizolvat într-un solvent. Este considerată o stare de echilibru dinamic în care viteza la care solventul dizolvă solutul și viteza de recristalizare sunt egale (J., 2014).

Solutul suplimentar nu se va dizolva într-o soluție saturată și va apărea într-o fază diferită, fie un precipitat dacă este un solid în lichid, fie o efervescență dacă este un gaz într-un lichid (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Un exemplu de soluție saturată este ilustrat în figura 1. În figurile 1.1, 1.2 și 1.3, există un volum constant de apă în pahar. În figura 1.1 începe procesul de saturație, unde solutul începe să se dizolve, reprezentat de săgețile roșii.

În figura 1.2, o mare parte din solid s-a dizolvat, dar nu complet datorită procesului de recristalizare, reprezentat de săgețile albastre.

În figura 1.3, doar o cantitate mică de solut rămâne nedizolvată. În acest caz, rata de recristalizare este mai mare decât rata de dizolvare. (vârfuri de saturație, 2014)

Punctul de concentrare maximă a unui solut într-un solvent este cunoscut sub denumirea de punct de saturație.

Factorii care afectează saturația

Cantitatea de solut care poate fi dizolvată într-un solvent va depinde de diferiți factori, dintre care cei mai importanți sunt:

Temperatura

Solubilitatea crește odată cu temperatura. De exemplu, mai multă sare poate fi dizolvată în apă caldă decât în ​​apă rece.

Cu toate acestea, pot exista excepții, de exemplu, solubilitatea gazelor în apă scade odată cu creșterea temperaturii. În acest caz, moleculele de solutie primesc energie cinetică pe măsură ce se încălzesc, facilitând scăparea lor.

Presiune

Presiunea crescută poate forța dizolvarea solutiei. Acest lucru este utilizat în mod obișnuit pentru a dizolva gazele în lichide.

Compoziție chimică

Natura solutului și solventului și prezența altor substanțe chimice în soluție afectează solubilitatea. De exemplu, mai mult zahăr poate fi dizolvat în apă decât sare în apă. În acest caz, se spune că zahărul este mai solubil.

Etanolul în apă este complet solubil unul cu celălalt. În acest caz particular, solventul va fi compusul care se găsește într-o cantitate mai mare.

Factorii mecanici

Spre deosebire de viteza de dizolvare, care depinde în principal de temperatură, rata de recristalizare depinde de concentrația de solut la suprafața zăbrelei de cristal, care este favorizată atunci când o soluție este imobilă.

Prin urmare, agitația soluției previne această acumulare, maximizând dizolvarea (vârfurile de saturație, 2014).

Curbe de saturație și solubilitate

Curbele de solubilitate sunt o bază de date grafică în care cantitatea de solut care se dizolvă într-o cantitate de solvent este comparată la o temperatură dată.

Curbele de solubilitate sunt în mod obișnuit reprezentate pentru o cantitate de solut, solid sau gaz, în 100 de grame de apă (Brian, 2014).

Curbele de saturație pentru diverse soluții în apă sunt ilustrate în figura 2.

Pe axa coordonatelor avem temperatura în grade centigrade, iar pe axa abscisei avem concentrația de solut exprimată în grame de solut la 100 de grame de apă.

Curba indică punctul de saturație la o temperatură dată. Zona de sub curbă indică faptul că aveți o soluție nesaturată și, prin urmare, se poate adăuga mai mult solut.

Zona de deasupra curbei are o soluție suprasaturată. (Curbe de solubilitate, sf)

Luând ca exemplu clorura de sodiu (NaCl), la 25 de grade centigrade aproximativ 35 de grame de NaCl pot fi dizolvate în 100 de grame de apă pentru a obține o soluție saturată. (Universitatea Cambrige, sf)

Exemple de soluții saturate

Soluțiile saturate pot fi găsite zilnic, nu este necesar să fiți într-un laborator chimic. Solventul nu trebuie neapărat să fie apă. Mai jos sunt exemple zilnice de soluții saturate:

- Soda și băuturile răcoritoare în general sunt soluții saturate de dioxid de carbon din apă. De aceea, atunci când presiunea este eliberată, se formează bule de dioxid de carbon.

-Solurile de pământ sunt saturate cu azot.

-Puteți adăuga zahăr sau sare în oțet pentru a forma o soluție saturată.

-Adăugați ciocolata pudră la lapte până nu se dizolvă, formează o soluție saturată.

-Lucrul poate fi saturat cu făină într-o asemenea măsură încât nu se mai poate adăuga făină laptelui.

-Butul topit poate fi saturat cu sare, când sarea nu se mai dizolvă.

Ce este o soluție suprasaturată?

Definiția unei soluții suprasaturate este una care conține mai mult solut dizolvat decât ar putea fi dizolvat în mod normal în solvent. Acest lucru se face de obicei prin creșterea temperaturii soluției.

O ușoară modificare a soluției sau introducerea unei „semințe” sau a unui cristal mic de solut va forța cristalizarea excesului de solut. Dacă nu există un punct de nucleare pentru formarea cristalelor, excesul de solut poate rămâne în soluție.

O altă formă de suprasaturare poate apărea atunci când o soluție saturată este răcită cu atenție. Această modificare a condițiilor înseamnă că concentrația este de fapt mai mare decât punctul de saturație, soluția a fost suprasaturată.

Aceasta poate fi folosită în procesul de recristalizare pentru a purifica o substanță chimică: se dizolvă până la punctul de saturație în solventul fierbinte, apoi pe măsură ce solventul se răcește și solubilitatea scade, excesul de solut precipită.

Impuritățile, care sunt prezente într-o concentrație mult mai mică, nu saturează solventul și rămân astfel dizolvate în lichid.

Referințe

1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 7 iulie). Definiție și exemple de soluție saturată. Preluat de la aproximativ: about.com
2. Universitatea Cambrige. (Sf). Curbe de solubilitate. Preluat de la Dynamicience.com: Dynamicscience.com.au.
3. Exemple de soluție saturată. (Sf). Preluat din dvs.decționar: exemple.yourdictionary.com.
4. , S. (2014, 4 iunie). Soluții saturate și suprasaturate. Preluat de pe socratic.org: socratic.org.
5. James, N. (nd). Soluție saturată: definiție și exemple. Preluat de la studiu.com: studiu.com.
6. , B. (2014, 14 octombrie). Soluții saturate și suprasaturate. Preluat de pe socratic.org: socratic.org.
7. Curbe de solubilitate. (Sf). Preluat din KentChemistry: kentchemistry.com.
8. Sfaturi de saturație. (2014, 26 iunie). Preluat din chimie libretex: chem.libretexts.org.