Какво е разтворено решение? Фактори и примери

Разреден или ненаситен разтвор е химичен разтвор, който не е достигнал максималната концентрация на разтвореното вещество, разтворено в разтворител. Допълнителното разтворено вещество се разтваря, когато се добавя в разреден разтвор и няма да се появи във водната фаза (Anne Marie Helmenstine, 2016).

От физико-химична гледна точка, ненаситен разтвор се счита за състояние на динамично равновесие, където скоростите, при които разтворителят разтваря разтвора, са по-големи от скоростта на рекристализация (J., 2014).

Пример за разреден разтвор е показан на Фигура 1. На фигура 1.1, 1.2 и 1.3 в чашата има постоянен обем вода.

На Фигура 1.1 започва процесът, в който разтвора започва да се разтваря, представена от червените стрелки. В този случай се виждат две фази, една течност и едно твърдо вещество.

На фигура 1.2, голяма част от твърдото вещество се разтваря, но не напълно поради процеса на рекристализация, представена от сините стрелки.

В този случай червените стрелки са по-големи от сините стрелки, което означава, че скоростта на разреждане е по-голяма от тази на рекристализацията. На този етап имате ненаситен разтвор (тип на насищане, 2014).

Така можем да кажем, че разреден разтвор може да разтвори повече разтворено вещество в него, докато достигне точката на насищане. В точката на насищане, без допълнително разтворено вещество, тя ще се разтвори в разтворителя и такъв разтвор се нарича наситен разтвор.

По този начин разтворите са първоначално ненаситени в природата и в крайна сметка стават разтвори, наситени с добавянето на разтворено вещество.

Какво е разреден разтвор?

Разреден разтвор е този ненаситен, наситен или свръхнаситен разтвор, към който се добавя повече разтворител. Резултатът е ненаситен разтвор с по-ниска концентрация.

Разрежданията са често срещан процес в химическата лаборатория. Като цяло, ние работим с разредени разтвори, които са направени от майки решения, които са тези, които са закупени директно от определен търговец.

За да се направят разрежданията, се използва формулата C ₁ V ₁ = C ₂ V _2, където С е концентрацията на разтвора, обикновено по отношение на моларност или нормалност. V е обемът на разтвора в ml и термините 1 и 2 съответстват съответно на концентрираните и разредените разтвори.

Фактори, които влияят на разтворимостта

Количеството разтворимо вещество, което може да се разтвори в разтворител, ще зависи от различни фактори, сред които най-важни са:

1 - Температура

Разтворимостта се повишава с температурата. Например, повече сол може да се разтвори в гореща вода, отколкото в студена вода.

Обаче, може да има изключения, например разтворимостта на газовете във водата намалява с увеличаване на температурата.

В този случай молекулите на разтворените вещества получават кинетична енергия при нагряване, което улеснява тяхното бягство.

2 - Налягане.

Увеличаването на налягането може да доведе до разтваряне на разтвореното вещество. Това обикновено се използва за разтваряне на газове в течности.

3 - Химичен състав.

Естеството на разтвореното вещество и разтворителя и присъствието на други химични съединения в разтвора влияят на разтворимостта.

Например, можете да разтворите по-голямо количество захар във вода, отколкото сол във вода. В този случай се казва, че захарта е по-разтворима.

Етанолът и водата са напълно разтворими един с друг. В този конкретен случай, разтворителят ще бъде съединението, което е в по-голямо количество.

4 - Механични фактори.

За разлика от скоростта на разтваряне, която зависи главно от температурата, скоростта на рекристализация зависи от концентрацията на разтвореното вещество върху повърхността на кристалната решетка, която е предпочитана, когато разтворът е неподвижен.

Следователно, разбъркването на разтвора предотвратява това натрупване, максимизирайки разтварянето (Tipes of saturation, 2014).

Криви на насищане и разтворимост

Кривите на разтворимост са графична база данни, където се сравнява количеството разтворимо вещество, което се разтваря в определено количество разтворител, при определена температура.

Кривите на разтворимостта обикновено се нанасят за количеството разтворено вещество, или твърдо, или газово, в 100 грама вода (Brian, 2014). Фигура 2 илюстрира кривите на насищане за няколко разтворени вещества във вода.

Кривата показва точката на насищане при определена температура. Площта под кривата показва, че имате ненаситен разтвор и следователно можете да добавите повече разтворено вещество. В зоната над кривата има пренаситен разтвор (криви на разтворимостта, sf).

Като пример за натриев хлорид (NaCl), при 25 градуса по Целзий, приблизително 35 грама NaCl могат да бъдат разтворени в 100 грама вода, за да се получи наситен разтвор (Cambrige University, nd).

Примери за разредени разтвори

Ненаситени разтвори могат да се намерят ежедневно, не е необходимо да се намирате в химическа лаборатория.

Разтворителят не е задължително да е вода. По-долу са ежедневни примери за разредени разтвори:

• Добавянето на една супена лъжица захар в чаша горещо кафе води до получаване на разтвор на ненаситена захар.
• Оцетът е разреден разтвор на оцетна киселина във вода.
• Мъглата е ненаситен (но близък до наситен) разтвор на водна пара във въздуха.
• 0.01 М НС1 е ненаситен разтвор на солна киселина във вода.
• Дезинфекционният алкохол е разреден разтвор на изопропилов алкохол във вода.
• Супата е ненаситен разтвор на вода и натриев хлорид.
• Алкохолните напитки са разредени разтвори на етанол и вода. Той обикновено показва процента на алкохол, който имат.