Saturație (chimie generală)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

În chimie , saturația este fenomenul prin care o substanță dizolvată și nedizolvată se află în echilibru: viteza cu care particulele dizolvate părăsesc soluția este echilibrată de viteza cu care se formează noi particule dizolvate și apare ceea ce rămâne. Într-o fază separată ( ca precipitat , [1] dacă este solid sau ca efervescență sau incluziune, dacă este gazos). Se spune că o soluție este saturată dacă conține concentrația maximă de dizolvat dizolvat , compatibil cu limita sa de solubilitate și, prin urmare, nu mai este posibilă dizolvarea oricărui alt dizolvat în solvent fără ca acesta să precipite .

Punctul de concentrație maximă sau punctul de saturație depinde de temperatura și presiunea soluției, precum și de natura chimică a substanțelor implicate. Acest punct este utilizat în procesul de recristalizare pentru a purifica o substanță chimică: se dizolvă până la punctul de saturație în solvent fierbinte, apoi pe măsură ce solventul se răcește și solubilitatea scade, excesul de solut precipită. Impuritățile, fiind prezente în concentrații mult mai mici, nu saturează solventul și, prin urmare, rămân dizolvate în lichid. Dacă există o modificare a condițiilor (de exemplu, răcire) înseamnă că concentrația este de fapt peste punctul de saturație, iar soluția a devenit suprasaturată .

Aspectul unei soluții nesaturate (A) și saturate (B: fără corpul inferior; C: cu corpul inferior). În condiții de neechilibru (de exemplu, dacă lichidul este agitat), o parte din soluția nedizolvată poate rămâne în suspensie , astfel încât într-o soluție suprasaturată cantitatea de corp de fund este mai mică (chiar zero) decât în ​​condiția de saturație. Prin urmare, o soluție suprasaturată pare similară cu o soluție saturată, dar cu o turbiditate mai mare datorită solidelor suspendate.
Curbele de solubilitate pentru sistemele de solubilitate directă și inversă.
Domenii de existență a soluțiilor nesaturate, saturate și suprasaturate pentru un sistem de solubilitate directă.

O soluție care trebuie considerată saturată trebuie să se afle într-o stare de echilibru termodinamic , deci dacă în solvent există o concentrație mai mare decât cea permisă în condiții de echilibru, această soluție se numește suprasaturare (sau suprasaturare) și nu este tocmai o condiție de echilibru. De fapt, excesul de solut prezent într-o soluție suprasaturată tinde să precipite pe fund sub forma unui solid până la atingerea condiției de echilibru, reprezentată de soluția saturată în echilibru cu corpul de jos. [2] Strict vorbind, deși termenul „soluție” este utilizat în acest caz, o soluție suprasaturată nu este de fapt o soluție, ci un sistem eterogen format din două faze : soluția (lichidul) și solidul suspendat.

În schimb, vorbim despre o soluție nesaturată dacă concentrația de dizolvat dizolvat în solvent este sub limita de solubilitate.

Valorile limită de solubilitate, la care se atinge starea de saturație, variază în funcție de:

  • natura chimică a solutului;
  • natura chimică a solventului;
  • temperatura ; [2]
  • presiunea [2] (în cazul gazelor, ale căror amestecuri nu ating niciodată saturația, cu excepția solidelor și lichidelor).

De exemplu, în 1 litru de apă (care este solventul) la temperatura camerei nu este posibil să se dizolve mai mult de 360 ​​de grame de clorură de sodiu (care este solutul). [3]

Constanta de solubilitate

Constanta de solubilitate este exprimată cu simbolul Kps și este egală cu produsul concentrațiilor ionilor prezenți în soluție, fiecare ridicat lacoeficientul săustoichiometric .

Curba de saturație

Curba de saturație exprimă valoarea concentrației solutului în condiții de saturație (adică solubilitatea sa) în funcție de temperatură. Dacă solubilitatea crește odată cu temperatura, sistemul solvent-solut se numește solubilitate directă , în timp ce dacă solubilitatea scade odată cu creșterea temperaturii, sistemul se numește solubilitate inversă .

De exemplu, sistemul apă-glucoză are solubilitate directă, deoarece zahărul se dizolvă mai ușor prin creșterea temperaturii, în timp ce sistemul apă-dioxid de carbon este indirect solubil, deoarece pe măsură ce temperatura crește, dioxidul de carbon este eliberat mai ușor. De exemplu, din aceste motive, dacă cafeaua fierbinte este capabilă să dizolve mai mult zahăr și, prin urmare, are un gust mai dulce, în timp ce băuturile carbogazoase conțin mai multe bule dacă sunt servite reci.

Notă

  1. ^ (RO) Video despre soluții și definiții , pe youtube.com. Adus 16-08-2019 .
  2. ^ a b c ( EN ) IUPAC Gold Book, „soluție saturată” , pe goldbook.iupac.org .
  3. ^(EN) PuChem - Clorură de sodiu

Elemente conexe