불포화 용액의 특성, 준비 방법 및 예

그 과포화 용액 용매가 포화 평형 상태에서 용해 될 수있는 것보다 더 많은 용질을 용해한 것이다. 모두 포화 밸런스를 공통으로 가지고 있습니다. 일부 솔루션에서는 더 낮은 또는 더 높은 농도의 용질에서 달성된다는 차이점이 있습니다..

용질은 설탕, 전분, 소금 등과 같은 고체 일 수 있습니다. 또는 CO와 같은 가스₂ 탄산 음료에서. 분자 추론을 적용하면, 용질 분자는 용질 분자를 둘러 쌈으로써 많은 양의 용질을 수용하기 위해 그들 사이의 공간을 열려고합니다.

따라서, 용제 - 용질 친 화성이 공간의 부족을 극복하지 못해서 결정과 그 주변 (용액) 사이의 포화 평형을 확립 할 때가왔다. 이 시점에서, 결정이 분쇄되거나 교반되는 양은 문제가되지 않습니다. 용제는 더 이상 용질을 더 이상 용해시킬 수 없습니다.

어떻게 용매를 더 강하게 용해 시키는가? 온도 상승 (또는 가스의 경우 압력). 이렇게하면 분자 진동이 증가하고 결정이 완전히 용해 될 때까지 용액에 분자가 더 많이 생성되기 시작합니다. 용액이 과포화 상태라고 할 때 여기에있다..

위의 그림은 아세트산 나트륨의 과포화 용액을 보여 주며, 그 결정은 포화 평형 복원의 산물입니다.

색인

이론적 측면

용액은 물질 상태 (고체, 액체 또는 기체)를 포함하는 조성물에 의해 형성 될 수있다. 그러나 그들은 항상 단상을 가지고 있습니다..

용매가 용질을 완전히 용해시키지 못하면 결과적으로 다른 단계가 관찰됩니다. 이 사실은 채도 균형을 반영합니다. 그러나이 균형은 무엇에 관한 것입니까??

이온 또는 분자가 상호 작용하여 결정을 형성하고, 용매가 더 이상 오랫동안 분리 될 수 없기 때문에 발생합니다..

유리 표면에서 그 구성 요소가 충돌하여이 부분을 고착 시키거나 용매 분자로 둘러 쌀 수 있습니다. 어떤 사람들은 떠나고 다른 사람들은 고착한다. 위의 식은 다음 방정식으로 나타낼 수 있습니다.

단색 <=> 용해 된 고체

희석 된 용액에서 "평형"은 용매 분자 사이에 많은 공간이 있기 때문에 오른쪽으로 매우 이동합니다. 반면에, 농축 용액에서 용제는 여전히 용질을 용해시킬 수 있고, 교반 후 첨가되는 고체는 용해 될 수있다.

일단 평형에 도달하면, 고체 입자는 용매에 용해 되 자마자 첨가되고 다른 입자는 용액 상태로 개방되어 공간을 개방하고 액상에서의 결합을 허용해야합니다. 따라서, 용질은 고체상에서 액상으로 같은 속도로 이동하며 이동합니다. 이것이 일어날 때 용액은 포화 상태라고한다..

평형을보다 강하게 용해 시키려면 액상은 분자 공간을 열어야하며,이를 위해서는 에너지를 자극해야합니다. 이로 인해 용매는 주변 온도 및 압력 조건에서 정상적으로 허용되는 것보다 더 많은 용질을 허용하게됩니다.

일단 액상으로의 에너지 공급이 중단되면, 과포화 용액은 준 안정 상태로 남는다. 그러므로 어떤 교란이 일어나기 전에 평형을 깨고 과량의 용질이 다시 포화 평형에 도달 할 때까지 결정화를 일으킬 수있다.

예를 들어, 물에 매우 잘 녹는 용질이있을 때, 고체가 용해되지 않을 때까지 일정량이 첨가됩니다. 나머지 고체가 용해 될 때까지 열을 물에가합니다. 과포화 용액을 제거하고 냉각시킨다.

냉각이 매우 갑작 스럽다면 결정화가 순간적으로 일어날 것입니다. 예를 들어, 과포화 용액에 얼음을 조금 첨가하면.

수용성 화합물의 결정이 물에 던져지면 동일한 효과가 관찰 될 수도있다. 이것은 용해 된 입자에 대한 핵 형성 지지체 역할을한다. 결정은 액상이 안정화 될 때까지 매질의 입자를 축적시킴으로써 성장한다; 즉, 해가 포화 될 때까지.

과포화 용액에서 용제의 양이 용매에 의해 더 이상 용해되지 않는 한도가 초과되었습니다. 따라서 이러한 유형의 용액은 과량의 용질을 가지며 다음과 같은 특성을 갖습니다 :

-이들은 수용액 또는 기체 용액에서와 같이 단일 성분으로 존재할 수 있거나 액체 매체에서 기체의 혼합물로 존재할 수있다.

-포화도에 도달하면 용해되지 않은 용질은 용액에서 용이하게 결정화되거나 침전 될 것입니다 (구조적 표준이없는 무질서한 불순물을 형성 함).

-그것은 불안정한 해결책입니다. 과량의 용해되지 않은 용질이 침전 될 때, 석출물의 양에 비례하는 열 방출이 생성된다. 이 열은 국부적 인 충격이나 현장에서 결정화되는 분자의 그것은 안정화되기 때문에 반드시 열의 형태로 에너지를 방출해야합니다 (이 경우).

-용해도, 밀도, 점도 및 굴절률과 같은 일부 물리적 특성은 용액에 가해지는 온도, 부피 및 압력에 따라 달라집니다. 이러한 이유 때문에 각각의 포화 용액과는 다른 성질을 가지고있다..

용질의 종류와 농도, 용제의 부피, 온도 또는 압력과 같이 용액 준비시 변수가 있습니다. 이들 중 임의의 것을 개질시키는 것은 포화 상태로부터 과포화 용액을 제조 할 수있다.

용액이 포화 상태에 도달하고 이들 변수 중 하나가 변형되면 과포화 용액을 얻을 수 있습니다. 일반적으로 바람직한 변수는 온도이지만 압력 일 수도 있습니다.

과포화 용액을 느리게 증발 시키면, 고체 입자가 발견되어 점성 용액 또는 전체 결정을 형성 할 수있다.

-과포화 용액을 얻을 수있는 다양한 염이 있습니다. 그들은 산업 및 상업적 수준에서 오랫동안 사용되어 왔으며 수많은 조사의 대상이되어 왔습니다. 응용 프로그램 사이에 칼륨의 중크롬산 염 수용액과 나트륨 염 용액을 돋보이게합니다.

-허니와 같은 설탕 용액으로 형성된 과포화 용액이 다른 예입니다. 이것들은 준비된 사탕이나 시럽으로 식품 산업에서 매우 중요합니다. 주목할 것은 또한 의약품 제조에있어 제약 산업에도 적용된다..

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