- Hvad er en umættet opløsning?
- Effekt af temperatur
- Uopløselige faste stoffer
- eksempler
- Forskel med mættet opløsning
- Referencer
En umættet opløsning er en, hvor opløsningsmiddelmediet stadig er i stand til at opløse mere opløst stof. Dette medium er generelt flydende, skønt det også kan være gasformigt. Hvad angår opløsningen er det et konglomerat af partikler i fast eller gasformig tilstand.
Og hvad med flydende opløsningsmidler? I dette tilfælde er opløsningen homogen, så længe begge væsker er blandbare. Et eksempel på dette er tilsætningen af ethylalkohol til vand; de to væsker med deres molekyler, CH 3 CH 2 OH og H 2 O er blandbare fordi de danner hydrogenbindinger (CH 3 CH 2 OH-OH 2).
Kilde: Pixabay
Men hvis dichlormethan (CH 2 Cl 2) og vand blev blandet, vil de danne en opløsning med to faser: en vandig og den anden organisk. Hvorfor? Fordi molekylerne i CH 2 Cl 2 og H 2 O interagerer meget svagt, således at en glider over den anden, hvilket resulterer i to ikke-blandbare væsker.
En lille dråbe CH 2 Cl 2 (opløst stof) er nok til at mætte vandet (opløsningsmiddel). Hvis de tværtimod kunne danne en umættet opløsning, ville man se en fuldstændig homogen opløsning. Af denne grund kan kun faste og gasformige opløsninger generere umættede opløsninger.
Hvad er en umættet opløsning?
I en umættet opløsning interagerer opløsningsmiddelmolekylerne med en sådan effektivitet, at de opløste molekyler ikke kan danne en anden fase.
Hvad betyder det? At interaktioner med opløsningsmiddel-opløst stof overskrider, i forhold til tryk og temperaturbetingelser, interaktioner med opløst stof.
Når interaktioner mellem opløst stof og stof stiger, "orkestrerer" dannelsen af en anden fase. For eksempel, hvis det opløsende medium er en væske, og det opløste et fast stof, vil det sidstnævnte opløses i førstnævnte for at danne en homogen opløsning, indtil der vises en fast fase, hvilket ikke er andet end det udfældede opløste stof.
Dette bundfald skyldes det faktum, at de opløste molekyler formår at gruppere sammen på grund af deres kemiske karakter, iboende for deres struktur eller bindinger. Når dette sker, siges opløsningen at være mættet med opløst stof.
Derfor består en umættet opløsning af fast opløst stof af en flydende fase uden bundfald. Mens det opløste stof er gasformigt, skal en umættet opløsning være fri for tilstedeværelsen af bobler (som ikke er andet end klynger af gasformige molekyler).
Effekt af temperatur
Temperatur påvirker direkte graden af umættelse af en opløsning med hensyn til et opløst stof. Dette kan hovedsageligt skyldes to grunde: svækkelsen af interaktioner med opløst stof opløst på grund af virkningen af varme og stigningen i molekylære vibrationer, der hjælper med at sprede de opløste molekyler.
Hvis et opløsningsmiddelmedium betragtes som et kompakt rum i hvis huller de opløste molekyler er indeholdt, når temperaturen stiger, vil molekylerne vibrere, hvilket øger størrelsen af disse huller; på en sådan måde, at opløsningen kan bryde igennem i andre retninger.
Uopløselige faste stoffer
Nogle opløste stoffer har imidlertid så stærke interaktioner, at opløsningsmiddelmolekyler næppe er i stand til at adskille dem. Når dette er tilfældet, er en minimumskoncentration af nævnte opløste opløst stof tilstrækkelig til at det udfældes, og det er derefter et uopløseligt fast stof.
Uopløselige faste stoffer genererer få umættede opløsninger ved at danne en anden fast fase, der adskiller sig fra den flydende fase. For eksempel, hvis 1 liter væske A kun kan opløses 1 g B uden at udfælde, vil blanding af 1 liter A med 0,5 g B generere en umættet opløsning.
Tilsvarende danner en række koncentrationer mellem 0 og 1 g B også umættede opløsninger. Men når man går fra 1 g, udfælder B. Når dette sker, går løsningen fra at være umættet til at være mættet med B.
Hvad hvis temperaturen hæves? Hvis en opløsning mættet med 1,5 g B underkastes opvarmning, hjælper varmen med at opløse bundfaldet. Hvis der imidlertid er meget udfældet B, vil varmen ikke være i stand til at opløse det. I så fald ville en stigning i temperaturen simpelthen fordampe opløsningsmiddel eller væske A.
eksempler
Kilde: Pixabay
Eksempler på umættede opløsninger er mange, da de afhænger af opløsningsmidlet og opløsningen. For eksempel for den samme væske A og andre opløste stoffer C, D, E… Z vil deres opløsninger være umættede, så længe de ikke udfældes eller danner en boble (hvis de er gasformige opløste stoffer).
-Havet kan give to eksempler. Havvand er en massiv opløsning af salte. Hvis der koges lidt af dette vand, skal det bemærkes, at det er umættet i fravær af udfældet salt. Når vandet fordamper, begynder de opløste ioner imidlertid at klumpe sig sammen, hvorved saltpeter sidder fast i gryden.
-Et andet eksempel er opløsningen af ilt i havets vand. O 2- molekylet krydser havets dybder langt nok til, at den marine fauna kan trække vejret; på trods af at det er dårligt opløseligt. Af denne grund er det almindeligt at observere iltbobler, der kommer frem til overfladen; hvoraf et par molekyler formår at opløse.
En lignende situation opstår med kuldioxidmolekylet, CO 2. Modsætning O 2, CO 2 er lidt mere opløselig fordi det reagerer med vand til dannelse kulsyre, H 2 CO 3.
Forskel med mættet opløsning
Sammenfattende med ovenstående netop forklaret, hvad er forskellene mellem en umættet og en mættet løsning? For det første det visuelle aspekt: en umættet løsning består kun af en fase. Derfor bør der ikke være nogen tilstedeværelse af fast (fast fase) eller bobler (gasfase).
Opløst koncentration i en umættet opløsning kan også variere, indtil der dannes et bundfald eller en boble. Mens de er i mættede, tofasede opløsninger (flydende-fast eller flydende-gasformig), er den opløste opløste koncentration konstant.
Hvorfor? Fordi partiklerne (molekyler eller ioner), der udgør bundfaldet, skaber en ligevægt med dem, der ligger opløst i opløsningsmidlet:
Partikler (fra bundfaldet <=> opløste partikler
Boblemolekyler <=> Opløste molekyler
Dette scenarie overvejes ikke i umættede løsninger. Når man prøver at opløse mere opløst stof i en mættet opløsning, forskydes ligevægten til venstre; til dannelse af mere bundfald eller bobler.
Fordi i umættede opløsninger denne ligevægt (mætning) endnu ikke er etableret, kan væsken "lagre" mere fast stof eller gas.
Opløst ilt er til stede omkring en alger på havbunden, men når iltbobler kommer ud af dets blade, betyder det, at der sker gasmætning; ellers ville der ikke blive observeret nogen bobler.
Referencer
- Generel kemi. Undervisningsmateriale. Lima: Pontifical Catholic University of Peru. Gendannes fra: corinto.pucp.edu.pe
- Helmenstine, Anne Marie, ph.d. (22. juni 2018). Umættet opløsning Definition. Gendannes fra: thoughtco.com
- TutorVista. (Sf). Umættet opløsning. Taget fra: chemistry.tutorvista.com
- Kemi LibreTexts. (Sf). Typer af mætning. Gendannes fra: chem.libretexts.org
- Nadine James. (2018). Umættet løsning: Definition og eksempler. Gendannes fra: study.com