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Cos'è una soluzione satura? (con esempi)
un soluzione satura è una soluzione chimica che contiene la concentrazione massima di soluto disciolto in un solvente. È considerato uno stato di equilibrio dinamico in cui le velocità a cui il solvente dissolve il soluto e il tasso di ricristallizzazione sono uguali (J., 2014).
Il soluto aggiuntivo non si dissolverà in una soluzione satura e apparirà in una fase diversa, sia che si tratti di un precipitato se si tratta di un solido in liquido o di un'effervescenza se si tratta di un gas in un liquido (Anne Marie Helmenstine, 2016).
Un esempio di una soluzione satura è illustrato nella Figura 1. Nella Figura 1.1, 1.2 e 1.3 c'è un volume costante di acqua nel becher. Nella Figura 1.1 inizia il processo di saturazione, in cui il soluto inizia a dissolversi, rappresentato dalle frecce rosse.
Nella Figura 1.2, gran parte del solido si è dissolta, ma non completamente a causa del processo di ricristallizzazione, rappresentato dalle frecce blu.
Nella figura 1.3, solo una piccola quantità di soluto rimane non dissolta. In questo caso, il tasso di ricristallizzazione è maggiore del tasso di dissoluzione. (Tipes of saturation, 2014)
Il punto di massima concentrazione di un soluto in un solvente è noto come punto di saturazione.
indice
- 1 Fattori che influenzano la saturazione
- 1.1 Temperatura
- 1.2 Pressione
- 1.3 Composizione chimica
- 1.4 Fattori meccanici
- 2 Curve di saturazione e solubilità
- 3 Esempi di soluzioni sature
- 4 Che cos'è una soluzione supersatura?
- 5 riferimenti
Fattori che influenzano la saturazione
La quantità di soluto che può essere sciolto in un solvente dipenderà da diversi fattori, tra i quali i più importanti sono:
temperatura
La solubilità aumenta con la temperatura. Ad esempio, più sale può essere sciolto in acqua calda che in acqua fredda.
Tuttavia, possono esservi delle eccezioni, ad esempio, la solubilità dei gas nell'acqua diminuisce all'aumentare della temperatura. In questo caso, le molecole di soluto ricevono energia cinetica quando vengono riscaldate, il che facilita la loro fuga.
pressione
L'aumento della pressione può forzare la dissoluzione del soluto. Questo è comunemente usato per dissolvere i gas nei liquidi.
Composizione chimica
La natura del soluto e del solvente e la presenza di altri composti chimici nella soluzione influenzano la solubilità. Ad esempio, è possibile sciogliere una maggiore quantità di zucchero nell'acqua, rispetto al sale nell'acqua. In questo caso si dice che lo zucchero è più solubile.
L'etanolo nell'acqua è completamente solubile l'uno con l'altro. In questo caso particolare, il solvente sarà il composto che è in maggiore quantità.
Fattori meccanici
In contrasto con il tasso di dissoluzione, che dipende principalmente dalla temperatura, il tasso di ricristallizzazione dipende dalla concentrazione di soluto sulla superficie del reticolo cristallino, che è favorito quando una soluzione è immobile.
pertanto, l'agitazione della soluzione evitare questo accumulo, massimizzando la dissoluzione (tipes of saturation, 2014).
Saturazione e curve di solubilità
Le curve di solubilità sono un database grafico in cui viene confrontata la quantità di soluto che si dissolve in una quantità di solvente, ad una certa temperatura.
Le curve di solubilità sono comunemente tracciate per una quantità di soluto, solido o gassoso, in 100 grammi di acqua (Brian, 2014).
La Figura 2 illustra le curve di saturazione per diversi soluti in acqua.
Nell'asse delle coordinate si ha la temperatura in gradi centigradi, e nell'asse delle ascisse si ha la concentrazione di soluto espressa in grammi di soluto per 100 grammi di acqua.
La curva indica il punto di saturazione a una certa temperatura. L'area sotto la curva indica che hai una soluzione insaturo e quindi puoi aggiungere più soluti.
L'area sopra la curva ha una soluzione sovrasatura. (Curve di solubilità, s.f.)
Prendendo come esempio il cloruro di sodio (NaCl), a 25 gradi centigradi si può sciogliere approssimativamente 35 grammi di NaCl in 100 grammi di acqua per ottenere una soluzione satura. (Cambrige University, s.f.)
Esempi di soluzioni saturate
Le soluzioni sature possono essere trovate su base giornaliera, non è necessario essere in un laboratorio chimico. Il solvente non deve necessariamente essere acqua. Di seguito sono riportati esempi quotidiani di soluzioni saturate:
-La soda e le bibite in generale sono soluzioni sature di anidride carbonica nell'acqua. Ecco perché, quando la pressione viene rilasciata, si formano bolle di anidride carbonica.
-Il suolo è saturo di azoto.
-Sugar o sale possono essere aggiunti all'aceto per formare una soluzione satura.
- Aggiungere la polvere di cioccolato al latte fino a quando non si scioglie, formando una soluzione satura.
-Il latte può essere saturo di farina a tal punto che non puoi aggiungere più farina al latte.
- Il burro fuso può essere saturo di sale, quando il sale non si dissolve più.
Cos'è una soluzione supersatura?
La definizione di una soluzione supersatura è quella che contiene più soluto disciolto di quanto sarebbe normalmente disciolto nel solvente.Questo di solito viene fatto aumentando la temperatura della soluzione.
Una leggera alterazione della soluzione o l'introduzione di un "seme" o di un minuscolo cristallo di soluto costringerà la cristallizzazione del soluto in eccesso. Se non vi è alcun punto di nucleazione per la formazione di cristalli, il soluto in eccesso può rimanere in soluzione.
Un'altra forma di sovrasaturazione può verificarsi quando una soluzione satura viene accuratamente raffreddata. Questo cambiamento di condizioni significa che la concentrazione è effettivamente più alta del punto di saturazione, la soluzione ha sovrasaturato.
Questo può essere usato nel processo di ricristallizzazione per purificare una sostanza chimica: si dissolve al punto di saturazione in solvente caldo, quindi quando il solvente si raffredda e la solubilità diminuisce, precipita il soluto in eccesso.
Le impurità, che sono presenti in una concentrazione molto più bassa, non saturano il solvente e rimangono quindi disciolte nel liquido.
riferimenti
- Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 7 luglio). Definizione ed esempi di soluzione satura. Estratto da about: about.com
- Università Cambrige. (N.d.). Curve di solubilità. Estratto da dynamicscience.com: dynamicscience.com.au.
- Esempi di soluzione satura. (N.d.). Estratto da yourdcitionary: examples.yourdictionary.com.
- , S. (2014, 4 giugno). Soluzioni sature e supersature. Estratto da socratic.org: socratic.org.
- James, N. (s.f.). Soluzione satura: definizione ed esempi. Estratto da study.com: study.com.
- B. (2014, 14 ottobre). Soluzioni sature e supersature. Estratto da socratic.org: socratic.org.
- Curve di solubilità. (N.d.). Estratto da KentChemistry: kentchemistry.com.
- Punte di saturazione. (2014, 26 giugno). Estratto dalla chimica libretex: chem.libretexts.org.