Back to chapter

12.5:

Evenwicht en Verzadiging van Oplossingen

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Solution Equilibrium and Saturation

Languages

Share

Naarmate een vaste opgeloste stof oplost in een oplosmiddel, neemt na verloop van tijd de concentratie van opgeloste moleculen in de oplossing toe. Dit vergroot de kans dat sommige van de opgeloste moleculen zullen botsen en recombineren om kristallen te vormen. Herkristallisatie en ontbinding zijn twee concurrerende processen.Wanneer de opgeloste stof begint op te lossen, is de oplossnelheid veel groter dan de herkristallisatiesnelheid. Als de concentratie opgeloste stof toeneemt, neemt de herkristallisatiesnelheid toe. Wanneer de oplossnelheid gelijk is aan de herkristallisatiesnelheid, wordt een dynamisch evenwicht tot stand gebracht.Een oplossing bij dynamisch evenwicht staat bekend als een verzadigde oplossing. Elke andere opgeloste stof die aan deze oplossing wordt toegevoegd, blijft onopgelost. Omgekeerd is elke oplossing die minder bevat dan de hoeveelheid die nodig is om een verzadigde oplossing te vormen, een onverzadigde oplossing en heeft het vermogen om meer opgeloste stof op te lossen.Als een verzadigde oplossing wordt verwarmd, kan deze meer opgeloste stof oplossen. Wanneer de oplossing langzaam wordt afgekoeld en ongestoord gelaten, vormt het een oververzadigde oplossing waarbij de oplossing meer bevat dan de evenwichtshoeveelheid opgeloste stof. Deze oververzadigde oplossingen zijn onstabiel, wat betekent dat de overtollige opgeloste stof vaak neerslaat.Als een kleine hoeveelheid opgeloste stof aan de oververzadigde oplossing wordt toegevoegd, fungeert de kristallijne vaste stof als een sjabloon voor de overtollige opgeloste stof om zich te herschikken en kristallen te vormen. Als de nieuw gevormde kristallen eenmaal op de bodem zijn neergedaald, kan de verzadigde oplossing stabiel blijven en wordt het dynamische evenwicht hersteld.

12.5:

Evenwicht en Verzadiging van Oplossingen

Imagine adding a small amount of sugar to a glass of water, stirring until all the sugar has dissolved, and then adding a bit more. You can repeat this process until the sugar concentration of the solution reaches its natural limit, a limit determined primarily by the relative strengths of the solute-solute, solute-solvent, and solvent-solvent attractive forces. You can be certain that you have reached this limit because, no matter how long you stir the solution, undissolved sugar remains. The concentration of sugar in the solution at this point is known as its solubility.

The solubility of a solute in a particular solvent is the maximum concentration that may be achieved under given conditions when the dissolution process is at equilibrium.

When a solute’s concentration is equal to its solubility, the solution is said to be saturated with that solute. If the solute’s concentration is less than its solubility, the solution is said to be unsaturated. A solution that contains a relatively low concentration of solute is called dilute, and one with a relatively high concentration is called concentrated.

Solutions may be prepared in which a solute concentration exceeds its solubility. Such solutions are said to be supersaturated, and they are interesting examples of nonequilibrium states. For example, the carbonated beverage in an open container that has not yet “gone flat” is supersaturated with carbon dioxide gas; given time, the CO2 concentration will decrease until it reaches its solubility.

This text is adapted from Openstax, Chemistry 2e, Section 11.3: Solubility.

Suggested Reading

  1. Husband, Tom. "The sweet science of candymaking." ChemMatters 10, no. 11 (2014): 5-8.
  2. Fischinger, Andrew J. "A flotation method for growing large single crystals." Journal of Chemical Education 46, no. 8 (1969): 486.