- Mi az a telítetlen megoldás?
- A hőmérséklet hatása
- Oldhatatlan szilárd anyagok
- Példák
- Különbség telített oldattal
- Irodalom
A telítetlen oldat olyan oldószer, amelyben az oldószerközeg továbbra is képes oldott anyag oldására. Ez a közeg általában folyékony, bár gáz halmazállapotú is. Az oldott anyagot tekintve szilárd vagy gáznemű részecskék konglomerátuma.
És mi van a folyékony oldott anyagokkal? Ebben az esetben az oldat homogén, feltéve, hogy mindkét folyadék elegyedik. Erre példa az etil-alkohol hozzáadása a vízhez; a két folyadék molekuláikkal, CH 3 CH 2 OH és H 2 O elegyedik, mert hidrogénkötéseket képeznek (CH 3 CH 2 OH-OH 2).
Forrás: Pixabay
Azonban, ha diklór-metán (CH 2 Cl 2) és vízzel összekevertük, akkor oldatot képez két fázist: az egyik a vizes és a más szerves. Miért? Mivel a molekulák CH 2 Cl 2 és H 2 O Interact nagyon gyengén, úgy, hogy az egyik csúszik a másik, ami a két nem elegyedő folyadékok.
Egy apró csepp CH 2 Cl 2 (oldott anyag) is elegendő, hogy telítse a víz (oldószer). Ha éppen ellenkezőleg, telítetlen oldatot képezhetnek, akkor teljesen homogén megoldás lesz. Ezért csak szilárd és gáz-halmazállapotú oldott anyagok termelhetnek telítetlen oldatokat.
Mi az a telítetlen megoldás?
Telítetlen oldatban az oldószermolekulák olyan hatékonyan lépnek kölcsönhatásba, hogy az oldott molekulák nem képezhetnek újabb fázist.
Mit is jelent ez? Hogy az oldószer-oldott kölcsönhatások - a nyomás és a hőmérsékleti viszonyok figyelembevételével - meghaladják az oldott-oldott anyag kölcsönhatásokat.
Ha az oldott-oldott interakciók növekednek, akkor "irányítják" egy második fázis kialakulását. Például, ha az oldószerközeg folyadék, és az oldott szilárd anyag, akkor a második oldódik az elsőben, homogén oldatot képezve, amíg szilárd fázis képződik, amely nem más, mint a kicsapódott oldott anyag.
Ez a csapadék annak a ténynek köszönhető, hogy az oldott molekulák kémiai természetük miatt képesek csoportosulni, szerkezetükre vagy kötésekre jellemzőek. Amikor ez megtörténik, az oldatról azt mondják, hogy telített oldott anyaggal.
Ezért a szilárd oldott anyag telítetlen oldata folyadék fázisból áll, csapadék nélkül. Míg ha az oldott anyag gáznemű, akkor a telítetlen oldatnak mentesnek kell lennie a buborékoktól (amelyek nem más, mint a gáznemű molekulák csoportjai).
A hőmérséklet hatása
A hőmérséklet közvetlenül befolyásolja az oldat telítetlenségének mértékét az oldott anyaghoz viszonyítva. Ennek oka elsősorban két ok lehet: az oldott-oldott anyag kölcsönhatások gyengülése a hő hatása miatt, és a molekuláris rezgések növekedése, amely segít eloszlatni az oldott molekulákat.
Ha egy oldószer közeget tekintünk kompakt térnek, amelynek lyukain az oldott molekulák helyezkednek el, a hőmérséklet emelkedésével a molekulák rezegnek, növelve ezen lyukak méretét; oly módon, hogy az oldott anyag más irányokon is áttörhessen.
Oldhatatlan szilárd anyagok
Néhány oldott anyagnak azonban olyan erős kölcsönhatása van, hogy az oldószermolekulák alig képesek elválasztani őket. Ebben az esetben az oldott oldott anyag minimális koncentrációja elegendő ahhoz, hogy kicsapódjon, és ezután oldhatatlan szilárd anyag.
Az oldhatatlan szilárd anyagok, amikor egy második szilárd fázist képeznek, amely különbözik a folyékony fázistól, kevés telítetlen oldatot hoznak létre. Például, ha 1 liter A folyadék csak 1 g B-ot oldhat fel csapadék nélkül, akkor 1 liter A keverése 0,5 g B-vel telítetlen oldatot eredményez.
Hasonlóképpen, a B koncentrációtartománya 0 és 1 g között szintén telítetlen oldatokat képez. De ha 1g-től távozik, B csapadék képződik. Amikor ez megtörténik, a megoldás telítetlenségről B-vel telítettségre megy át.
Mi lenne, ha a hőmérsékletet megemelik? Ha 1,5 g B-vel telített oldatot melegítünk, a hő elősegíti a csapadék feloldását. Ugyanakkor, ha sok kicsapódott B van, a hő nem oldja fel azt. Ha igen, akkor a hőmérséklet növekedése egyszerűen elpárologtatja az A oldószert vagy folyadékot.
Példák
Forrás: Pixabay
Számos példát tartalmaz telítetlen oldatokra, mivel ezek az oldószertől és az oldott anyagtól függnek. Például ugyanazon A folyadék és más C, D, E… Z oldott anyagok oldatai telítetlenek lesznek, mindaddig, amíg nem csapadékképződik, vagy nem képződnek buborék (ha gáznemű oldott anyag).
-A tenger két példát mutathat. A tengervíz a sók hatalmas oldódása. Ha ennek a víznek egy részét felforraljuk, megjegyezzük, hogy ez nem telített kicsapott só nélkül. Ahogy a víz elpárolog, az oldott ionok összekezdenek, és így a sóka ragadt az edénybe.
-Egy másik példa az oxigén oldódása a tengerek vízében. Az O 2 molekula elég messze halad át a tenger mélyén, hogy a tengeri fauna lélegezzen; annak ellenére, hogy rosszul oldódik. Ezért gyakori a felszínen megjelenő oxigénbuborékok megfigyelése; amelyek közül néhány molekula képes feloldódni.
Hasonló helyzet fordul elő a szén-dioxid molekula, a CO 2 esetében. Ellentétben O 2, CO 2 valamivel jobban oldódó, mert a vízzel reagálva képeznek szénsavat, H 2 CO 3.
Különbség telített oldattal
A fent kifejtett fent összefoglalva milyen különbségek vannak a telítetlen és a telített oldat között? Először: a vizuális szempont: a telítetlen megoldás csak egy fázisból áll. Ezért nem lehet jelen szilárd (szilárd fázis) vagy buborék (gáz fázis).
A telítetlen oldatban az oldott anyag koncentrációja is változhat, amíg csapadék vagy buborék képződik. Míg telített, kétfázisú oldatokban (folyékony-szilárd vagy folyékony-gáz-halmazállapotú) az oldott oldott anyag koncentrációja állandó.
Miért? Mivel a csapadékot alkotó részecskék (molekulák vagy ionok) egyensúlyt teremtenek az oldószerben oldódó részecskékkel:
Részecskék (a csapadékból <=> oldott részecskék
Buborékmolekulák <=> Oldott molekulák
Ezt a forgatókönyvet nem veszik figyelembe telítetlen megoldásokban. Amikor több oldott anyagot próbál feloldni telített oldatban, az egyensúly balra tolódik el; további csapadék vagy buborék képződése.
Mivel telítetlen oldatokban ez az egyensúly (telítettség) még nem alakult ki, a folyadék több szilárd anyagot vagy gázt képes tárolni.
Oldódott oxigén van jelen egy alga körül a tengerfenéken, de amikor az oxigénbuborékok megjelennek a levelekből, ez azt jelenti, hogy a gáz telítettség lép fel; egyébként nem figyelhetők meg buborékok.
Irodalom
- Általános kémia. Tananyag. Lima: Perui Pápai Katolikus Egyetem. Helyreállítva: corinto.pucp.edu.pe
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. június 22.). Telítetlen megoldás meghatározása. Helyreállítva: gondolat.com
- TutorVista. (Sf). Telítetlen megoldás. Forrás: chemistry.tutorvista.com
- Kémia LibreTexts. (Sf). A telítettség típusai. Helyreállítva: chem.libretexts.org
- Nadine James. (2018). Telítetlen megoldás: Meghatározás és példák. Helyreállítva: study.com