Conţinut
- Ce este o soluție saturată?
- Cum se face o soluție supersaturată
- Gheață fierbinte, bomboane rock și formare cristal
Turnați cristale de zahăr în apă și agitați, iar zahărul se va dizolva. Continuați să turnați și agitați, iar la un anumit moment, nu se va mai dizolva, iar cristalele vor cădea la fundul paharului. În acest moment, se spune că soluția este saturată. Dar țineți - puteți obține mai multe cristale de zahăr care se dizolvă încălzind apa. Când ați ajuns la punctul de saturație și mai mult zahăr se dizolvă, veți obține o soluție suprasaturată. Puteți face acest lucru cu sare, zahăr, cristale de acetat de sodiu și orice altceva care se va dizolva în apă. De fapt, nici nu ai nevoie de apă pentru a crea o soluție suprasaturată. Puteți face acest lucru cu alcool, diluant de vopsea sau orice alt solvent. Totuși, este cel mai ușor să o faci cu apă, deoarece apa este cel mai bun solvent din lume.
Ce este o soluție saturată?
Apa este unul dintre cei mai interesanți și importanți compuși chimici. Fiecare moleculă de apă este compusă din doi atomi de hidrogen încărcați pozitiv și un atom de oxigen încărcat negativ. Atomii de hidrogen se aranjează pe atomul de oxigen mult mai mare pentru a crea o polaritate netă dintr-o parte a moleculei în cealaltă. Din această cauză, moleculele de apă formează legături între ele într-un proces numit legătură de hidrogen.
Când introduceți un solut, cum ar fi zahărul sau sarea, moleculele de apă sunt atrase de atomii de solut și de molecule mai puternic decât sunt atrași unul de celălalt. Ele înconjoară moleculele de solut și, așa cum se întâmplă, solutul se dezintegrează treptat. Atomii și moleculele sale se desprind, fiecare fiind înconjurat de molecule de apă, iar solutul se dizolvă. Dacă continuați să agitați cu mai multă solutie, în cele din urmă, rămâneți fără molecule de apă pentru a face acest lucru, și în acest moment, soluția este saturată.
Cum se face o soluție supersaturată
Modul de a face o soluție suprasaturată este să adăugați căldură, dar doar puțină căldură nu va face treaba. Trebuie să încălziți apa aproape de punctul de fierbere. Când apa se încălzește, moleculele de apă au mai multă libertate de a se deplasa și există mai mult spațiu pentru moleculele de solut între ele. Puteți continua să agitați cu sare, zahăr sau orice altă soluție și acesta va continua să se dizolve, chiar dacă s-a atins punctul de saturație. Scoateți căldura și lăsați soluția să se răcească treptat, iar soluția va rămâne dizolvată, cel puțin pentru un timp. Aceasta este, în esență, definiția suprasaturată. O soluție suprasaturată este extrem de instabilă și se pot întâmpla lucruri ciudate.
Gheață fierbinte, bomboane rock și formare cristal
Ai auzit vreodată de gheață fierbinte? Este produs dintr-o soluție suprasaturată de apă și cristale de acetat de sodiu. Când introduceți un singur cristal de acetat de sodiu într-o astfel de soluție, acesta este ca un declanșator care inițiază o reacție bruscă, prin care tot excesul de acetat de sodiu din soluție cristalizează rapid. Acesta este un proces exotermic care degajă căldură, astfel că, în timp ce reacția produce cristale asemănătoare cu gheața, produce și căldură, de unde și denumirea de gheață fierbinte. Pentru a vedea o demonstrație dramatică a formării cristalelor, turnați încet soluția suprasaturată pe câteva cristale nedizolvate. Cristalizarea se întâmplă atât de repede încât se va forma un turn de cristal pe măsură ce turnați.
Un proces similar are loc atunci când încălziți apa până la punctul de fierbere, agitați zahărul, lăsați soluția să se răcească și suspendați un șir în soluție. Zahărul se coagulează treptat pe sfoară și formează un cristal mare de care te poți bucura ca bomboane. Un cuvânt pentru înțelept: bucurați-vă de bomboane rock cu moderație și asigurați-vă că vă spălați pe dinți. Zahărul contribuie la formarea cavităților.