Διαφορά μεταξύ κορεσμένου και υπερκορεσμένου διαλύματος

2024 Συγγραφέας: Alex Aldridge | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 13:36

Βασική διαφορά – Κορεσμένο έναντι Υπερκορεσμένου Διάλυμα

Ας δούμε πρώτα εν συντομία την έννοια του κορεσμού πριν προχωρήσουμε σε μια σύνθετη ανάλυση της διαφοράς μεταξύ Κορεσμένου και Υπερκορεσμένου Διαλύματος. Τα διαλύματα παράγονται με τη διάλυση μιας διαλυμένης ουσίας σε έναν διαλύτη. Οι δύο χημικές ιδιότητες του «κορεσμού» και του «υπερκορεσμού» στους διαλύτες εξαρτώνται κυρίως από τη διαλυτότητα της διαλυμένης ουσίας στο διαλύτη. Σε μια δεδομένη θερμοκρασία, η διαλυτότητα μιας διαλυμένης ουσίας σε έναν συγκεκριμένο διαλύτη είναι σταθερά (Q).

Το Q ορίζεται ως το προϊόν ιόντων της διαλυμένης ουσίας.

Παράδειγμα: Διαλυτότητα AgCl στο νερό (Q_AgCl)=[Ag⁺][Cl^–]

Γενικά, εάν συνεχίσουμε να προσθέτουμε τη διαλυμένη ουσία στο διαλύτη, υπάρχει μια μέγιστη ποσότητα που μπορούμε να προσθέσουμε διαλυμένη στο διαλύτη. Μετά από ένα ορισμένο όριο, η διαλυμένη ουσία αρχίζει να καθιζάνει στον διαλύτη. Μετά από αυτό το όριο γίνεται υπερκορεσμένο διάλυμα. Ονομάζεται κορεσμένο διάλυμα όταν μπορούμε να διαλύσουμε τη διαλυμένη ουσία χωρίς να σχηματιστεί ίζημα.

Η βασική διαφορά μεταξύ Κορεσμού και Υπερκορεσμού είναι ότι, Κορεσμός είναι η κατάσταση στην οποία ένα διάλυμα μιας ουσίας δεν μπορεί να διαλύσει πλέον αυτήν την ουσία και επιπλέον ποσότητες της θα εμφανίζονται ως ξεχωριστή φάση ενώ ο υπερκορεσμός είναι μια κατάσταση ενός διαλύματος που περιέχει περισσότερο από το διαλυμένο υλικό από αυτό που θα μπορούσε να διαλυθεί από τον διαλύτη υπό κανονικές συνθήκες.

Τι είναι ένα κορεσμένο διάλυμα;

Υπάρχει ένας πολύ περιορισμένος αριθμός ενώσεων που είναι απείρως διαλυτές σε έναν διαλύτη. που σημαίνει ότι μπορούμε να αναμίξουμε τη διαλυμένη ουσία στο διαλύτη σε οποιαδήποτε αναλογία για να διαλυθεί χωρίς να σχηματιστεί ίζημα. Ωστόσο, οι περισσότερες από τις διαλυμένες ουσίες δεν είναι απείρως αδιάλυτες. σχηματίζουν ένα ίζημα εάν προσθέσετε περισσότερη διαλυμένη ουσία στο διαλύτη.

Τα κορεσμένα διαλύματα περιέχουν τον μέγιστο αριθμό μορίων διαλυμένης ουσίας που μπορεί να διαλυθεί χωρίς καθίζηση.

Τι είναι ένα Υπερκορεσμένο Διάλυμα;

Υπερκορεσμένα διαλύματα σχηματίζονται εάν προσθέσετε επιπλέον διαλυμένη ουσία στο κορεσμένο διάλυμα. Με άλλα λόγια, είναι η κατάσταση σε ένα κορεσμένο διάλυμα, όταν προσθέτετε κάποια επιπλέον ποσότητα διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα. Στη συνέχεια θα αρχίσει να σχηματίζει ένα ίζημα στο διάλυμα επειδή ο διαλύτης έχει υπερβεί τη μέγιστη ποσότητα μορίων διαλυμένης ουσίας που μπορεί να διαλύσει. Εάν αυξήσετε τη θερμοκρασία του διαλύτη, μπορείτε να φτιάξετε ένα κορεσμένο διάλυμα διαλύοντας τα μόρια της διαλυμένης ουσίας.

Ο υπερκορεσμός της ζάχαρης στο νερό επιτρέπει τον σχηματισμό καραμέλας.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Κορεσμένου και Υπερκορεσμένου διαλύματος;

Ορισμός κορεσμένου και υπερκορεσμένου διαλύματος

Κορεσμένο Διάλυμα: Σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, ένα διάλυμα λέγεται ότι είναι ένα κορεσμένο διάλυμα, εάν περιέχει τόσα μόρια διαλυμένης ουσίας που μπορεί να συγκρατήσει ο διαλύτης.

Υπερκορεσμένο Διάλυμα: Σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία ένα διάλυμα λέγεται ότι είναι υπερκορεσμένο διάλυμα εάν περιέχει περισσότερα μόρια διαλυμένης ουσίας μπορεί να διαλυθεί.

Χημική Εξήγηση

Για κορεσμένα διαλύματα. Q=K_{sp (Χωρίς βροχόπτωση)}

Για υπερκορεσμένα διαλύματα. Q > K_{sp (Θα σχηματιστεί ίζημα)}

Πού;

Q=διαλυτότητα (πηλίκο αντίδρασης)

K _{sp=Προϊόν διαλυτότητας (μαθηματικό γινόμενο των συγκεντρώσεων διαλυμένων ιόντων αυξημένη στην ισχύ των στοιχειομετρικών τους συντελεστών)}

Παράδειγμα: Εξετάστε το ενδεχόμενο να διαλύσετε χλωριούχο άργυρο (AgCl) σε νερό.

AgCl – Διαλυμένη ουσία και νερό – Διαλύτης

AgCl έχει διαλυθεί στο νερό Μεγάλη ποσότητα AgCl έχει διαλυθεί στο νερό.

Το διάλυμα είναι διαυγές Το ίζημα είναι καθαρά ορατό

Q=[Ag⁺][Cl^–]=K_sp Q=[Ag⁺][Cl^–] > K_sp

Πού, [Ag⁺]=Συγκέντρωση Ag^{+ σε νερό}

[Cl^–]=Συγκέντρωση Cl^{– σε νερό}

Για AgCl, K_sp =1,8 ×10^–10 mol²dm ^-6

Πώς μπορούμε να φτιάξουμε κορεσμένα και υπερκορεσμένα διαλύματα;

Τόσο τα κορεσμένα όσο και τα υπερκορεσμένα διαλύματα σχηματίζονται όταν συνεχίζετε να προσθέτετε μια συγκεκριμένη διαλυμένη ουσία σε έναν διαλύτη. Σε μια δεδομένη θερμοκρασία, πρώτα σχηματίζει ένα ακόρεστο διάλυμα και μετά, ένα κορεσμένο διάλυμα και τέλος το υπερκορεσμένο διάλυμα.

Παράδειγμα: Διάλυση αλατιού στο νερό

Ακόρεστο Διάλυμα: Λιγότερη ποσότητα αλατιού στο νερό, διαυγές διάλυμα, χωρίς καθίζηση.

Κορεσμένο Διάλυμα: Η μέγιστη ποσότητα αλατιού διαλύεται σε νερό, Το χρώμα του διαλύματος αλλάζει ελαφρώς, αλλά δεν υπάρχει κατακρήμνιση.

Υπερκορεσμένο Διάλυμα: Περισσότερο αλάτι διαλύεται στο νερό, Θολό διάλυμα, είναι ορατή η καθίζηση.