Co to jest rozcieńczony roztwór? czynniki i przykłady

ZA rozcieńczony roztwór lub nienasyconeJest to roztwór chemiczny, który nie osiągnął maksymalnego stężenia substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku. Dodatkowa substancja rozpuszczona zostanie rozpuszczona po dodaniu do rozcieńczonego roztworu i nie pojawi się w fazie wodnej..

Z fizykochemicznego punktu widzenia za nienasycony roztwór uważa się stan równowagi dynamicznej, w którym szybkości, z którymi rozpuszczalnik rozpuszcza substancję rozpuszczoną, są większe niż szybkość rekrystalizacji..

Przykład rozcieńczonego roztworu przedstawiono na rysunku 1. Na rysunkach 1.1, 1.2 i 1.3 zlewka zawiera stałą objętość wody.

Na rysunku 1.1 proces rozpoczyna się w momencie, gdy substancja rozpuszczona zaczyna się rozpuszczać, co zaznaczono czerwonymi strzałkami. W tym przypadku widoczne są dwie fazy, ciecz i ciało stałe.

Na rysunku 1.2 duża część ciała stałego rozpuściła się, ale nie całkowicie z powodu procesu rekrystalizacji, co zaznaczają niebieskie strzałki..

W tym przypadku czerwone strzałki są większe niż niebieskie strzałki, co oznacza, że ​​stopień rozcieńczenia jest większy niż szybkość rekrystalizacji. W tym momencie masz nienasycony roztwór.

Można więc powiedzieć, że rozcieńczony roztwór może rozpuszczać w nim więcej substancji rozpuszczonych, aż osiągnie punkt nasycenia. W punkcie nasycenia żadna substancja rozpuszczona nie rozpuści się w rozpuszczalniku i taki roztwór nazywa się roztworem nasyconym..

W ten sposób roztwory są początkowo nienasycone i ostatecznie stają się roztworami nasyconymi po dodaniu do nich substancji rozpuszczonej..

Co to jest rozcieńczony roztwór?

Rozcieńczony roztwór to taki nienasycony, nasycony lub przesycony roztwór, do którego dodaje się więcej rozpuszczalnika. Rezultatem jest nienasycony roztwór o niższym stężeniu.

Rozcieńczenia są powszechnym procesem w laboratorium chemicznym. Ogólnie rzecz biorąc, pracujesz z rozcieńczonymi roztworami wykonanymi z roztworów magazynowych, czyli tymi, które są kupowane bezpośrednio od określonego sprzedawcy.

Aby sporządzić rozcieńczenia, stosuje się wzór C.₁V₁= C_dwaV_dwa gdzie C jest stężeniem roztworu, ogólnie w kategoriach molarności lub normalności. V jest objętością roztworu w ml, a terminy 1 i 2 odpowiadają odpowiednio stężonym i rozcieńczonym roztworom.

Czynniki wpływające na rozpuszczalność

Ilość substancji rozpuszczonej, którą można rozpuścić w rozpuszczalniku, będzie zależała od różnych czynników, wśród nich najważniejsze to:

1- Temperatura

Rozpuszczalność wzrasta wraz z temperaturą. Na przykład więcej soli można rozpuścić w gorącej wodzie niż w zimnej wodzie..

Jednak mogą być wyjątki, na przykład rozpuszczalność gazów w wodzie spada wraz ze wzrostem temperatury..

W tym przypadku cząsteczki substancji rozpuszczonej podczas nagrzewania otrzymują energię kinetyczną, co ułatwia ich ucieczkę..

2- Ciśnienie

Zwiększone ciśnienie może wymusić rozpuszczenie substancji rozpuszczonej. Jest to powszechnie używane do rozpuszczania gazów w cieczach..

3- Skład chemiczny

Charakter substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika oraz obecność innych związków chemicznych w roztworze wpływa na rozpuszczalność..

Na przykład w wodzie można rozpuścić więcej cukru niż soli w wodzie. W tym przypadku mówi się, że cukier jest bardziej rozpuszczalny.

Etanol i woda są ze sobą całkowicie rozpuszczalne. W tym konkretnym przypadku rozpuszczalnikiem będzie związek znajdujący się w największej ilości.

4- Czynniki mechaniczne

W przeciwieństwie do szybkości rozpuszczania, która zależy głównie od temperatury, szybkość rekrystalizacji zależy od stężenia substancji rozpuszczonej na powierzchni sieci krystalicznej, co jest korzystne, gdy roztwór jest nieruchomy.

Dlatego mieszanie roztworu zapobiega tej akumulacji, maksymalizując rozpuszczanie..

Krzywe nasycenia i rozpuszczalności

Krzywe rozpuszczalności są graficzną bazą danych, w której porównuje się ilość substancji rozpuszczonej w pewnej ilości rozpuszczalnika w określonej temperaturze.

Krzywe rozpuszczalności są zwykle wykreślane dla ilości substancji rozpuszczonej, ciała stałego lub gazu, w 100 gramach wody. Krzywe nasycenia dla różnych substancji rozpuszczonych w wodzie przedstawiono na Rysunku 2..

Krzywa wskazuje punkt nasycenia w danej temperaturze. Obszar pod krzywą wskazuje, że masz roztwór nienasycony i dlatego można dodać więcej substancji rozpuszczonej. W obszarze powyżej krzywej znajduje się roztwór przesycony.

Biorąc na przykład chlorek sodu (NaCl), przy 25 stopniach Celsjusza około 35 gramów NaCl można rozpuścić w 100 gramach wody w celu uzyskania nasyconego roztworu.

Przykłady rozcieńczonych roztworów

Nienasycone roztwory można znaleźć na co dzień, nie ma potrzeby przebywania w laboratorium chemicznym.

Rozpuszczalnikiem niekoniecznie musi być woda. Poniżej znajdują się codzienne przykłady rozcieńczonych rozwiązań:

• Dodanie łyżki cukru do filiżanki gorącej kawy powoduje powstanie nienasyconego roztworu cukru.
• Ocet to rozcieńczony roztwór kwasu octowego w wodzie.
• Mgła to nienasycony (ale prawie nasycony) roztwór pary wodnej w powietrzu.
• 0,01 M HCl to nienasycony roztwór kwasu solnego w wodzie.
• Alkohol do pocierania to rozcieńczony roztwór alkoholu izopropylowego w wodzie.
• Zupa to nienasycony roztwór wody i chlorku sodu.
• Napoje alkoholowe to rozcieńczone roztwory etanolu i wody. Zwykle pokazywany jest procent alkoholu, który mają.

Bibliografia

1. Anne Marie Helmenstine, P. (7 lipca 2016). Definicja i przykłady rozwiązań nasyconych. Odzyskany z about.com.
2. Uniwersytet Cambrige. (s.f.). Krzywe rozpuszczalności. Odzyskany z dynamicscience.com.au.
3. Przykłady roztworu nasyconego. (s.f.). Odzyskany z examples.yourdcitionary.com. 
4. J., S. (4 czerwca 2014). Roztwory nasycone i przesycone. Odzyskany z socratic.org.
5. James, N. (s.f.). Rozwiązanie nasycone: definicja i przykłady. Odzyskany z study.com.
6. M., B. (14 października 2014). Roztwory nasycone i przesycone. Odzyskany z socratic.org.
7. Krzywe rozpuszczalności. (s.f.). Odzyskany z kentchemistry.com.
8. Końcówki nasycenia. (26 czerwca 2014). Odzyskany z chem.libretexts.org.