Stell dir vor, du gibst eine kleine Menge Zucker in ein Glas Wasser, rührst, bis sich der gesamte Zucker aufgelöst hat, und fügst dann noch etwas mehr hinzu. Sie können diesen Vorgang so lange wiederholen, bis die Zuckerkonzentration der Lösung ihre natürliche Grenze erreicht, eine Grenze, die hauptsächlich durch die relativen Stärken der Anziehungskräfte zwischen gelöstem Stoff, gelöstem Lösungsmittel und Lösungsmittel bestimmt wird. Sie können sicher sein, dass Sie diese Grenze erreicht haben, denn egal wie lange Sie die Lösung umrühren, es bleibt ungelöster Zucker zurück. Die Konzentration des Zuckers in der Lösung zu diesem Zeitpunkt wird als Löslichkeit bezeichnet.
Die Löslichkeit eines gelösten Stoffes in einem bestimmten Lösungsmittel ist die maximale Konzentration, die unter bestimmten Bedingungen erreicht werden kann, wenn sich der Auflösungsprozess im Gleichgewicht befindet.
Wenn die Konzentration eines gelösten Stoffes gleich seiner Löslichkeit ist, sagt man, dass die Lösung mit diesem gelösten Stoff gesättigt ist. Wenn die Konzentration des gelösten Stoffes geringer ist als seine Löslichkeit, wird die Lösung als ungesättigt bezeichnet. Eine Lösung, die eine relativ geringe Konzentration des gelösten Stoffes enthält, wird als verdünnt bezeichnet, und eine Lösung mit einer relativ hohen Konzentration wird als konzentriert bezeichnet.
Es können Lösungen hergestellt werden, in denen eine Konzentration des gelösten Stoffes ihre Löslichkeit überschreitet. Solche Lösungen werden als übersättigt bezeichnet und sind interessante Beispiele für Nichtgleichgewichtszustände. Zum Beispiel ist das kohlensäurehaltige Getränk in einem offenen Behälter, das noch nicht “flach geworden” ist, mit Kohlendioxidgas übersättigt; Mit der Zeit nimmt die CO2 –Konzentration ab, bis sie ihre Löslichkeit erreicht.
Dieser Text wurde übernommen von <a href="https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/11-3-solubility">Openstax, Chemie 2e, Abschnitt 11.3: Löslichkeit.
Wenn sich ein fester gelöster Stoff in einem Lösungsmittel auflöst, steigt mit der Zeit die Konzentration der gelösten Moleküle in der Lösung.
Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass einige der gelösten Moleküle kollidieren und sich zu Kristallen rekombinieren.
Rekristallisation und Auflösung sind zwei konkurrierende Prozesse.
Wenn sich der gelöste Stoff aufzulösen beginnt, ist die Auflösungsgeschwindigkeit viel größer als die Rekristallisationsrate. Mit zunehmender Konzentration des gelösten gelösten Stoffes nimmt die Rekristallisationsrate zu.
Wenn die Auflösungsgeschwindigkeit gleich der Rekristallisationsrate ist, wird ein dynamisches Gleichgewicht hergestellt.
Eine Lösung im dynamischen Gleichgewicht wird als gesättigte Lösung bezeichnet. Jeder weitere gelöste Stoff, der dieser Lösung zugesetzt wird, bleibt ungelöst.
Umgekehrt ist jede Lösung, die weniger als die Menge enthält, die zur Bildung einer gesättigten Lösung benötigt wird, eine ungesättigte Lösung und hat die Fähigkeit, mehr gelösten Stoff aufzulösen.
Wenn eine gesättigte Lösung erhitzt wird, kann sie mehr gelösten Stoff auflösen. Wenn die Lösung langsam abgekühlt und ungestört gelassen wird, bildet sie eine übersättigte Lösung, in der die Lösung mehr als die Gleichgewichtsmenge des gelösten Stoffes enthält
Diese übersättigten Lösungen sind instabil, was bedeutet, dass der überschüssige gelöste Stoff oft ausfällt.
Wenn der übersättigten Lösung eine kleine Menge gelöster Stoff zugesetzt wird, fungiert der kristalline Feststoff als Vorlage für den überschüssigen gelösten Stoff, um sich neu anzulagern und Kristalle zu bilden.
Sobald sich die neu gebildeten Kristalle am Boden abgesetzt haben, kann die gesättigte Lösung stabil bleiben und das dynamische Gleichgewicht wird wiederhergestellt.
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