Ключова разлика – наситен срещу свръхнаситен разтвор
Нека първо разгледаме накратко концепцията за насищане, преди да преминем към комплексен анализ на разликата между наситен и свръхнаситен разтвор. Разтворите се получават чрез разтваряне на разтворено вещество в разтворител. Двете химични свойства на „насищане“и „пренасищане“в разтворителите зависят главно от разтворимостта на разтвореното вещество в разтворителя. При дадена температура разтворимостта на разтвореното вещество в определен разтворител е константа (Q).
Q се определя като йонен продукт на разтвореното вещество.
Пример: Разтворимост на AgCl във вода (QAgCl)=[Ag+][Cl–]
Общо взето, ако продължим да добавяме разтвореното вещество в разтворителя, има максимално количество, което можем да добавим, за да се разтвори в разтворителя. След определена граница разтвореното вещество започва да се утаява в разтворителя. Той става свръхнаситен разтвор след тази граница. Нарича се наситен разтвор, когато можем да разтворим разтвореното вещество без образуване на утайка.
Ключовата разлика между насищане и свръхнасищане е, че насищането е състоянието, при което разтвор на вещество не може да разтвори повече от това вещество и допълнителни количества от него ще се появят като отделна фаза, докато свръхнасищането е състояние на разтвор, който съдържа повече от разтворения материал, отколкото би могъл да бъде разтворен от разтворителя при нормални обстоятелства.
Какво е наситен разтвор?
Има много ограничен брой съединения, които са безкрайно разтворими в разтворител; което означава, че можем да смесим разтвореното вещество в разтворителя във всяка пропорция, за да се разтвори, без да се образува утайка. Повечето от разтворените вещества обаче не са безкрайно неразтворими; те образуват утайка, ако добавите повече разтворено вещество в разтворителя.
Наситените разтвори съдържат максималния брой молекули на разтвореното вещество, които могат да разтворят без утаяване.
Какво е свръхнаситен разтвор?
Свръхнаситени разтвори се образуват, ако добавите допълнително разтворено вещество към наситения разтвор. С други думи, това е състоянието в наситен разтвор, когато добавите допълнително количество разтворено вещество в разтвора. След това ще започне да образува утайка в разтвора, тъй като разтворителят е надвишил максималното количество молекули на разтвореното вещество, които може да разтвори. Ако повишите температурата на разтворителя, можете да направите наситен разтвор чрез разтваряне на молекулите на разтвореното вещество.
Пренасищането на захарта във водата позволява образуването на бонбони.
Каква е разликата между наситен и свръхнаситен разтвор?
Определение на наситен и свръхнаситен разтвор
Наситен разтвор: При определена температура разтворът се нарича наситен разтвор, ако съдържа толкова молекули на разтвореното вещество, колкото разтворителят може да задържи.
Свръхнаситен разтвор: При определена температура даден разтвор се нарича свръхнаситен разтвор, ако съдържа повече молекули на разтвореното вещество, които може да разтвори.
Химическо обяснение
За наситени разтвори; Q=Ksp (Без валежи)
За свръхнаситени разтвори; Q > Ksp (ще се образува утайка)
Къде;
Q=разтворимост (коефициент на реакция)
K sp=Продукт на разтворимост (математически продукт на концентрациите на разтворени йони, повишени на степен на техните стехиометрични коефициенти)
Пример: Помислете за разтваряне на сребърен хлорид (AgCl) във вода.
AgCl – разтворено вещество и вода – разтворител
AgCl се е разтворил във вода Голямо количество AgCl е разтворено във вода.
Разтворът е бистър Утайката е ясно видима
Q=[Ag+][Cl–]=Ksp Q=[Ag+][Cl–] > Ksp
Къде, [Ag+]=Концентрация на Ag+ във вода
[Cl–]=Концентрация на Cl– във вода
За AgCl, Ksp =1,8 ×10–10 mol2dm -6
Как можем да направим наситени и свръхнаситени разтвори?
Както наситени, така и свръхнаситени разтвори се образуват, когато продължите да добавяте определено разтворено вещество към разтворител. При дадена температура първо образува ненаситен разтвор, след това наситен разтвор и накрая свръхнаситен разтвор.
Пример: Разтваряне на сол във вода
Ненаситен разтвор: По-малко количество сол във вода, бистър разтвор, без утаяване.
Наситен разтвор: Максималното количество сол се разтваря във вода, цветът на разтвора леко се променя, но без утаяване.
Свръхнаситен разтвор: Във вода се разтваря повече сол, мътен разтвор, видима е утайка.
