12.5
Gdy stała substancja rozpuszczona rozpuszcza się w rozpuszczalniku, z czasem stężenie cząsteczek substancji rozpuszczonej w roztworze wzrasta.
Zwiększa to szanse, że niektóre cząsteczki substancji rozpuszczonej zderzą się i połączą ponownie, tworząc kryształy.
Rekrystalizacja i rozpuszczanie to dwa konkurencyjne procesy.
Kiedy substancja rozpuszczona zaczyna się rozpuszczać, szybkość rozpuszczania jest znacznie większa niż szybkość rekrystalizacji. Wraz ze wzrostem stężenia rozpuszczonej substancji rozpuszczonej wzrasta szybkość rekrystalizacji.
Gdy szybkość rozpuszczania jest równa szybkości rekrystalizacji, ustala się równowagę dynamiczną.
Roztwór w równowadze dynamicznej jest znany jako roztwór nasycony. Jakakolwiek kolejna substancja rozpuszczona dodana do tego roztworu pozostanie nierozpuszczona.
I odwrotnie, każdy roztwór zawierający mniej niż ilość potrzebną do utworzenia roztworu nasyconego jest roztworem nienasyconym i ma zdolność rozpuszczania większej ilości substancji rozpuszczonej.
Jeśli nasycony roztwór zostanie podgrzany, może rozpuścić więcej substancji rozpuszczonej. Gdy roztwór jest powoli schładzany i pozostawiany w spokoju, tworzy przesycony roztwór, w którym roztwór zawiera więcej niż równowagowa ilość substancji rozpuszczonej
Te przesycone roztwory są niestabilne, co oznacza, że nadmiar substancji rozpuszczonej często się wytrąca.
Jeśli niewielka ilość substancji rozpuszczonej zostanie dodana do przesyconego roztworu, krystaliczne ciało stałe działa jak matryca dla nadmiaru substancji rozpuszczonej w celu przegrupowania i utworzenia kryształów.
Gdy nowo powstałe kryształy osiądą na dnie, nasycony roztwór może pozostać stabilny i ponownie zostaje przywrócona równowaga dynamiczna.
Wyobraźmy sobie, że dodajemy niewielką ilość cukru do szklanki wody, mieszamy, aż cały cukier się rozpuści, a następnie dodajemy jeszcze więcej cukru. Można powtarzać ten proces, aż stężenie cukru w roztworze osiągnie swój naturalny limit. Limit ten określony przede wszystkim przez względne siły przyciągania substancji rozpuszczonej, substancji rozpuszczonej, rozpuszczalnika i rozpuszczalnika do rozpuszczalnika. Możemy być pewni, że osiągnęliśmy ten limit, ponieważ niezależnie od tego, jak długo będziemy mieszać roztwór, cukier pozostanie nierozpuszczony. Stężenie cukru w roztworze w tym momencie jest znane jako jego rozpuszczalność.
Rozpuszczalność substancji rozpuszczonej w określonym rozpuszczalniku to maksymalne stężenie, jakie można osiągnąć w danych warunkach, gdy proces rozpuszczania jest w równowadze.
Kiedy stężenie substancji rozpuszczonej jest równe jej rozpuszczalności, mówimy, że roztwór jest nasycony tą substancją. Jeśli stężenie substancji rozpuszczonej jest mniejsze niż jej rozpuszczalność, mówimy, że roztwór jest nienasycony. Roztwór zawierający stosunkowo niskie stężenie substancji rozpuszczonej nazywa się rozcieńczonym, a roztwór o stosunkowo wysokim stężeniu nazywany jest stężonym.
Można przygotować roztwory, w których stężenie substancji rozpuszczonej przekracza jej rozpuszczalność. Roztwory takie nazywane są przesyconymi i stanowią ciekawe przykłady stanów nierównowagowych. Na przykład napój gazowany w otwartym pojemniku, który jeszcze się „nie opróżnił”, jest przesycony gazowym dwutlenkiem węgla, a po pewnym czasie stężenie CO2 będzie się zmniejszać, aż osiągnie rozpuszczalność.
Gdy stała substancja rozpuszczona rozpuszcza się w rozpuszczalniku, z czasem stężenie cząsteczek substancji rozpuszczonej w roztworze wzrasta.
Zwiększa to szanse, że niektóre cząsteczki substancji rozpuszczonej zderzą się i połączą ponownie, tworząc kryształy.
Rekrystalizacja i rozpuszczanie to dwa konkurencyjne procesy.
Kiedy substancja rozpuszczona zaczyna się rozpuszczać, szybkość rozpuszczania jest znacznie większa niż szybkość rekrystalizacji. Wraz ze wzrostem stężenia rozpuszczonej substancji rozpuszczonej wzrasta szybkość rekrystalizacji.
Gdy szybkość rozpuszczania jest równa szybkości rekrystalizacji, ustala się równowagę dynamiczną.
Roztwór w równowadze dynamicznej jest znany jako roztwór nasycony. Jakakolwiek kolejna substancja rozpuszczona dodana do tego roztworu pozostanie nierozpuszczona.
I odwrotnie, każdy roztwór zawierający mniej niż ilość potrzebną do utworzenia roztworu nasyconego jest roztworem nienasyconym i ma zdolność rozpuszczania większej ilości substancji rozpuszczonej.
Jeśli nasycony roztwór zostanie podgrzany, może rozpuścić więcej substancji rozpuszczonej. Gdy roztwór jest powoli schładzany i pozostawiany w spokoju, tworzy przesycony roztwór, w którym roztwór zawiera więcej niż równowagowa ilość substancji rozpuszczonej
Te przesycone roztwory są niestabilne, co oznacza, że nadmiar substancji rozpuszczonej często się wytrąca.
Jeśli niewielka ilość substancji rozpuszczonej zostanie dodana do przesyconego roztworu, krystaliczne ciało stałe działa jak matryca dla nadmiaru substancji rozpuszczonej w celu przegrupowania i utworzenia kryształów.
Gdy nowo powstałe kryształy osiądą na dnie, nasycony roztwór może pozostać stabilny i ponownie zostaje przywrócona równowaga dynamiczna.
From Chapter 12:
Now Playing
Solutions and Colloids
17.1K Views
Solutions and Colloids
30.6K Views
Solutions and Colloids
31.7K Views
Solutions and Colloids
21.7K Views
Solutions and Colloids
15.0K Views
Solutions and Colloids
21.6K Views
Solutions and Colloids
54.5K Views
Solutions and Colloids
25.8K Views
Solutions and Colloids
18.0K Views
Solutions and Colloids
33.4K Views
Solutions and Colloids
38.0K Views
Solutions and Colloids
31.3K Views
Solutions and Colloids
17.7K Views