Τι είναι μια αραιωμένη λύση; Παράγοντες και Παραδείγματα

Ένα αραιωμένο διάλυμα ή ακόρεστοείναι μια χημική λύση που δεν έχει φτάσει τη μέγιστη συγκέντρωση διαλελυμένης ουσίας που διαλύεται σε διαλύτη. Η πρόσθετη διαλυμένη ουσία θα διαλυθεί όταν προστεθεί σε ένα αραιωμένο διάλυμα και δεν θα εμφανιστεί στην υδατική φάση (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Από φυσικοχημική άποψη, ένα ακόρεστο διάλυμα θεωρείται μια κατάσταση δυναμικής ισορροπίας όπου οι ταχύτητες με τις οποίες ο διαλύτης διαλύει τη διαλυμένη ουσία είναι μεγαλύτερες από την ταχύτητα ανακρυστάλλωσης (J., 2014).

Ένα παράδειγμα αραιωμένου διαλύματος απεικονίζεται στο σχήμα 1. Στο Σχήμα 1.1, 1.2 και 1.3 υπάρχει σταθερός όγκος νερού στο ποτήρι.

Στο σχήμα 1.1 αρχίζει η διαδικασία όπου η διαλυμένη ουσία αρχίζει να διαλύεται, που αντιπροσωπεύεται από τα κόκκινα βέλη. Σε αυτήν την περίπτωση, βλέπετε δύο φάσεις, ένα υγρό και ένα στερεό.

Στο σχήμα 1.2, μεγάλο μέρος του στερεού έχει διαλυθεί, αλλά όχι εντελώς λόγω της διαδικασίας ανακρυστάλλωσης, που αντιπροσωπεύεται από τα μπλε βέλη.

Στην περίπτωση αυτή, τα κόκκινα βέλη είναι μεγαλύτερα από τα μπλε βέλη, πράγμα που σημαίνει ότι ο ρυθμός αραίωσης είναι μεγαλύτερος από αυτόν της ανακρυστάλλωσης. Σε αυτό το σημείο έχετε μια ακόρεστη λύση (αιχμές κορεσμού, 2014).

Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι ένα αραιωμένο διάλυμα μπορεί να διαλύσει περισσότερη διαλυμένη ουσία σε αυτό μέχρι να φτάσει στο σημείο του κορεσμού. Στο σημείο κορεσμού, χωρίς περαιτέρω διαλυμένη ουσία, θα διαλύεται στον διαλύτη και το διάλυμα αυτό ονομάζεται κορεσμένο διάλυμα.

Με τον τρόπο αυτό τα διαλύματα είναι αρχικά ακόρεστα στη φύση και τελικά καθίστανται διαλύματα κορεσμένα με την προσθήκη διαλελυμένης ουσίας σε αυτό.

Τι είναι ένα αραιωμένο διάλυμα?

Ένα αραιωμένο διάλυμα είναι το ακόρεστο, κορεσμένο ή υπερκορεσμένο διάλυμα στο οποίο προστίθεται περισσότερος διαλύτης. Το αποτέλεσμα είναι ένα ακόρεστο διάλυμα χαμηλότερης συγκέντρωσης.

Οι αραιώσεις είναι μια κοινή διαδικασία σε ένα χημικό εργαστήριο. Σε γενικές γραμμές, εργαζόμαστε με αραιωμένες λύσεις που γίνονται από μητρικές λύσεις, οι οποίες είναι εκείνες που αγοράζονται απευθείας από έναν συγκεκριμένο έμπορο..

Για να γίνουν οι αραιώσεις, χρησιμοποιείται ο τύπος C.₁V₁= C₂V₂ όπου C είναι η συγκέντρωση της λύσης, γενικά σε όρους γραμμομοριακότητας ή κανονικότητας. V είναι ο όγκος του διαλύματος σε ml και οι όροι 1 και 2 αντιστοιχούν στα διαλύματα που συγκεντρώνονται και αραιώνονται αντίστοιχα.

Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαλυτότητα

Η ποσότητα της διαλελυμένης ουσίας που μπορεί να διαλυθεί σε ένα διαλύτη θα εξαρτηθεί από διάφορους παράγοντες, μεταξύ των οποίων οι σημαντικότεροι είναι:

1- Θερμοκρασία.

Η διαλυτότητα αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, μπορείτε να διαλύσετε περισσότερο αλάτι σε ζεστό νερό παρά σε κρύο νερό.

Εντούτοις, μπορεί να υπάρχουν εξαιρέσεις, για παράδειγμα, η διαλυτότητα των αερίων στο νερό μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.

Στην περίπτωση αυτή, τα μόρια διαλυτής ουσίας δέχονται κινητική ενέργεια όταν θερμαίνονται, γεγονός που διευκολύνει τη διαφυγή τους.

2- Πίεση.

Η αύξηση της πίεσης μπορεί να αναγκάσει τη διάλυση της διαλυμένης ουσίας. Αυτό χρησιμοποιείται συνήθως για τη διάλυση των αερίων σε υγρά.

3- Χημική σύνθεση.

Η φύση της διαλελυμένης ουσίας και του διαλύτη και η παρουσία άλλων χημικών ενώσεων στο διάλυμα επηρεάζουν τη διαλυτότητα.

Για παράδειγμα, μπορείτε να διαλύσετε μεγαλύτερη ποσότητα ζάχαρης στο νερό, από το αλάτι στο νερό. Σε αυτή την περίπτωση λέγεται ότι η ζάχαρη είναι πιο διαλυτή.

Η αιθανόλη και το νερό είναι πλήρως διαλυτές μεταξύ τους. Στην συγκεκριμένη περίπτωση, ο διαλύτης θα είναι η ένωση που είναι σε μεγαλύτερη ποσότητα.

4- Μηχανικοί παράγοντες.

Σε αντίθεση με την ταχύτητα διάλυσης, η οποία εξαρτάται κυρίως από τη θερμοκρασία, η ταχύτητα των ανακρυστάλλωση εξαρτάται από τη συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας στην επιφάνεια του κρυσταλλικού πλέγματος, αν ευνοείται όταν ένα διάλυμα είναι ακίνητος.

Επομένως, η ανακίνηση του διαλύματος αποφεύγει αυτή τη συσσώρευση, μεγιστοποιώντας τη διάλυση (Τύποι κορεσμού, 2014).

Καμπύλες κορεσμού και διαλυτότητας

Οι καμπύλες διαλυτότητας είναι μια γραφική βάση δεδομένων όπου συγκρίνεται η ποσότητα της διαλελυμένης ουσίας που διαλύεται σε μια ποσότητα διαλύτη, σε μια ορισμένη θερμοκρασία.

Οι καμπύλες διαλυτότητας σχεδιάζονται συνήθως για μια ποσότητα διαλελυμένης ουσίας, στερεού ή αερίου, σε 100 γραμμάρια νερού (Brian, 2014). Το σχήμα 2 απεικονίζει τις καμπύλες κορεσμού για διάφορες διαλυμένες ουσίες στο νερό.

Η καμπύλη υποδεικνύει το σημείο κορεσμού σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Η περιοχή κάτω από την καμπύλη υποδηλώνει ότι έχετε μια ακόρεστη λύση και, ως εκ τούτου, μπορείτε να προσθέσετε περισσότερη διαλυμένη ουσία. Στην περιοχή πάνω από την καμπύλη υπάρχει ένα υπερκορεσμένο διάλυμα (Καμπύλες Διαλυτότητας, s.f.).

Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το χλωριούχο νάτριο (NaCl), στους 25 βαθμούς Κελσίου, περίπου 35 γραμμάρια NaCl μπορούν να διαλυθούν σε 100 γραμμάρια νερού για να ληφθεί ένα κορεσμένο διάλυμα (Cambrige University, s.f.).

Παραδείγματα αραιωμένων διαλυμάτων

Τα ακόρεστα διαλύματα μπορούν να βρεθούν καθημερινά, δεν είναι απαραίτητο να βρίσκονται σε χημικό εργαστήριο.

Ο διαλύτης δεν πρέπει απαραίτητα να είναι νερό. Παρακάτω παρατίθενται καθημερινά παραδείγματα αραιωμένων λύσεων:

• Προσθέστε μια κουταλιά ζάχαρης σε ένα φλιτζάνι ζεστό καφέ παράγει ένα διάλυμα ακόρεστης ζάχαρης.
• Το ξίδι είναι ένα αραιό διάλυμα οξικού οξέος σε νερό.
• Η ομίχλη είναι ένα ακόρεστο (αλλά σχεδόν κορεσμένο) διάλυμα υδρατμών στον αέρα.
• Το 0,01 Μ HCl είναι ένα ακόρεστο διάλυμα υδροχλωρικού οξέος σε νερό.
• Απολυμαντικό αλκοόλης είναι ένα αραιό διάλυμα ισοπροπυλικής αλκοόλης σε νερό.
• Η σούπα είναι ένα ακόρεστο διάλυμα νερού και χλωριούχου νατρίου.
• Τα αλκοολούχα ποτά είναι αραιωμένα διαλύματα αιθανόλης και νερού. Εμφανίζει συνήθως το ποσοστό αλκοόλ που έχουν.

Αναφορές

1. Anne Marie Helmenstine, Π. (2016, 7 Ιουλίου). Ορισμός και παραδείγματα κορεσμένου διαλύματος. Ανάκτηση από about.com.
2. Πανεπιστήμιο Cambrige. (s.f.). Καμπύλες διαλυτότητας. Ανακτήθηκε από dynamicscience.com.au.
3. Παραδείγματα κορεσμένου διαλύματος. (s.f.). Ανακτήθηκε από examples.yourdcitionary.com. 
4. J., S. (2014, 4 Ιουνίου). Κορεσμένες και υπερκορεσμένες λύσεις. Ανακτήθηκε από socratic.org.
5. James, Ν. (S.f.). Κορεσμένη Λύση: Ορισμός & Παραδείγματα. Ανακτήθηκε από study.com.
6. Μ., Β. (2014, 14 Οκτωβρίου). Κορεσμένες και υπερκορεσμένες λύσεις. Ανακτήθηκε από socratic.org.
7. Καμπύλες διαλυτότητας. (s.f.). Ανακτήθηκε από kentchemistry.com.
8. Τύποι κορεσμού. (2014, 26 Ιουνίου). Ανακτήθηκε από chem.libretexts.org.