Giải pháp chưa bão hòa trong những gì nó bao gồm và các ví dụ

Một dung dịch chưa bão hòa đó là tất cả những gì trong đó môi trường dung môi vẫn có khả năng hòa tan nhiều chất tan. Môi trường này nói chung là chất lỏng, mặc dù nó cũng có thể là khí. Đối với chất tan, nó là một tập hợp các hạt ở trạng thái rắn hoặc khí.

Và những gì về chất lỏng lỏng? Trong trường hợp này, sự hòa tan là đồng nhất miễn là cả hai chất lỏng đều có thể trộn được. Một ví dụ về điều này là việc thêm rượu ethyl vào nước; Hai chất lỏng với các phân tử của chúng, CH₃CH₂OH và H₂Hoặc chúng có thể bị trộn lẫn vì chúng tạo thành cầu hydro (CH₃CH₂OH- OH₂).

Tuy nhiên, nếu dichloromethane được trộn lẫn (CH₂Cl₂) và nước, chúng sẽ tạo thành một dung dịch với hai pha: một dung dịch nước và một chất hữu cơ khác. Tại sao? Vì các phân tử CH₂Cl₂ và H₂Hoặc chúng tương tác rất yếu, do đó một số trượt qua nhau, dẫn đến hai chất lỏng bất biến.

Giảm tối thiểu CH₂Cl₂ (chất tan) là đủ để bão hòa nước (dung môi). Mặt khác, nếu chúng có thể tạo thành một dung dịch chưa bão hòa, thì một giải pháp hoàn toàn đồng nhất sẽ được nhìn thấy. Vì lý do này, chỉ có các chất rắn và khí có thể tạo ra các giải pháp không bão hòa.

Chỉ số

• 1 dung dịch chưa bão hòa là gì??
  • 1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ
  • 1.2 Chất rắn không hòa tan
• 2 ví dụ
• 3 Sự khác biệt với dung dịch bão hòa
• 4 tài liệu tham khảo

Một giải pháp không bão hòa là gì??

Trong dung dịch chưa bão hòa, các phân tử dung môi tương tác với hiệu quả sao cho các phân tử chất tan không thể tạo thành pha khác.

Điều này có nghĩa là gì? Các tương tác dung môi-chất tan vượt quá, với các điều kiện về áp suất và nhiệt độ, các tương tác chất tan-chất tan.

Khi các tương tác chất tan - chất tan tăng lên, chúng "phối hợp" sự hình thành pha thứ hai. Ví dụ, nếu môi trường dung môi là chất lỏng và chất tan là chất rắn, chất thứ hai sẽ hòa tan trong chất thứ nhất tạo thành dung dịch đồng nhất, cho đến khi xuất hiện pha rắn, không gì khác hơn là chất tan kết tủa.

Kết tủa này là do thực tế là các phân tử chất tan có thể nhóm lại với nhau do bản chất hóa học, nội tại cấu trúc hoặc liên kết của chúng. Khi điều này xảy ra, dung dịch được cho là bão hòa với chất tan.

Do đó, dung dịch chất rắn không bão hòa gồm một pha lỏng không có kết tủa. Trong khi đó nếu chất tan là khí, thì dung dịch không bão hòa phải không có sự hiện diện của bọt khí (không gì khác hơn là các cụm phân tử khí).

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ không bão hòa của dung dịch đối với chất tan. Điều này có thể chủ yếu do hai lý do: sự suy yếu của các tương tác chất tan - chất tan do tác động của nhiệt và sự gia tăng của các rung động phân tử giúp phân tán các phân tử chất tan.

Nếu một môi trường dung môi được coi là một không gian nhỏ gọn trong các lỗ mà các phân tử chất tan được đặt trong đó, khi nhiệt độ tăng, các phân tử sẽ rung động làm tăng kích thước của các lỗ này; theo cách mà chất tan có thể xuyên qua theo các hướng khác.

Chất rắn không hòa tan

Tuy nhiên, một số chất hòa tan có tương tác mạnh đến mức các phân tử dung môi hầu như không thể tách chúng ra. Khi điều này là như vậy, nồng độ tối thiểu của chất tan hòa tan nói trên là đủ để nó kết tủa, và sau đó nó là một chất rắn không hòa tan.

Các chất rắn không hòa tan, bằng cách tạo thành pha rắn thứ hai khác với pha lỏng, tạo ra một số dung dịch không bão hòa. Ví dụ: nếu 1L chất lỏng A chỉ có thể hòa tan 1g B mà không kết tủa, thì trộn 1L A với 0,5g B sẽ tạo ra dung dịch không bão hòa.

Theo cách tương tự, một phạm vi nồng độ dao động trong khoảng từ 0 đến 1g B cũng tạo thành các dung dịch không bão hòa. Nhưng khi qua 1g, B sẽ kết tủa. Khi điều này xảy ra, dung dịch chuyển từ không bão hòa sang bão hòa B.

Và nếu nhiệt độ tăng? Nếu đun nóng được áp dụng cho dung dịch bão hòa 1,5g B, nhiệt sẽ giúp hòa tan kết tủa. Tuy nhiên, nếu có quá nhiều B kết tủa, nhiệt sẽ không thể hòa tan. Nếu vậy, sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm bay hơi dung môi hoặc chất lỏng A.

Ví dụ

Ví dụ về các giải pháp chưa bão hòa là rất nhiều, vì chúng phụ thuộc vào dung môi và chất tan. Ví dụ, đối với cùng chất lỏng A và các chất hòa tan C, D, E ... Z khác, các dung dịch của chúng sẽ không bão hòa miễn là chúng không kết tủa hoặc tạo thành bong bóng (nếu chúng là chất tan trong khí).

-Biển có thể cung cấp hai ví dụ. Nước biển là một dung dịch muối lớn. Nếu một ít nước này được đun sôi, nó sẽ được nhận thấy rằng nó không bão hòa trong trường hợp không có muối kết tủa. Tuy nhiên, khi nước bay hơi, các ion hòa tan bắt đầu vón cục, khiến cho muối tiêu bị kẹt vào nồi.

-Một ví dụ khác là sự hòa tan oxy trong nước biển. Phân tử O₂ nó vượt qua độ sâu của biển đủ lâu để động vật biển thở; mặc dù nó không hòa tan lắm Vì lý do này, người ta thường quan sát các bong bóng oxy nổi lên bề mặt; trong đó, một vài phân tử quản lý để hòa tan.

Một tình huống tương tự xảy ra với phân tử carbon dioxide, CO₂. Không giống như O₂, CO₂ hòa tan hơn một chút vì nó phản ứng với nước tạo thành axit cacbonic, H₂CO₃.

Sự khác biệt với dung dịch bão hòa

Tóm tắt những điều trên vừa được giải thích, sự khác biệt giữa dung dịch không bão hòa và bão hòa là gì? Đầu tiên, khía cạnh trực quan: một giải pháp chưa bão hòa bao gồm một pha. Do đó, không được có chất rắn (pha rắn) hoặc không có bọt khí (pha khí).

Tương tự như vậy, nồng độ chất tan trong dung dịch không bão hòa có thể thay đổi cho đến khi hình thành kết tủa hoặc bong bóng. Trong khi trong các dung dịch bão hòa, biphasic (lỏng-rắn hoặc lỏng-khí), nồng độ chất tan hòa tan là không đổi.

Tại sao? Bởi vì các hạt (phân tử hoặc ion) tạo nên kết tủa, thiết lập sự cân bằng với các hạt nằm trong dung môi:

Các hạt (từ kết tủa <=> hạt hòa tan

Phân tử bong bóng <=> Phân tử hòa tan

Kịch bản này không được xem xét trong các giải pháp chưa bão hòa. Khi cố gắng hòa tan nhiều chất tan trong dung dịch bão hòa, trạng thái cân bằng di chuyển sang trái; đến sự hình thành nhiều kết tủa hoặc bong bóng.

Bởi vì trong các dung dịch chưa bão hòa, trạng thái cân bằng (bão hòa) này chưa được thiết lập, chất lỏng có thể "lưu trữ" chất rắn hoặc khí hơn.

Có oxy hòa tan xung quanh một loài tảo dưới đáy biển, nhưng khi bong bóng oxy đến từ lá của nó, điều đó có nghĩa là sự bão hòa khí xảy ra; nếu không thì bong bóng sẽ không được quan sát.

Tài liệu tham khảo

1. Hóa học đại cương Tài liệu giảng dạy Lima: Đại học Công giáo Giáo hoàng Peru. Lấy từ: corinto.pucp.edu.pe
2. Helmenstine, Anne Marie, Tiến sĩ (Ngày 22 tháng 6 năm 2018). Định nghĩa giải pháp chưa bão hòa. Lấy từ: thinkco.com
3. Gia sư. (s.f.). Dung dịch chưa bão hòa Lấy từ: chem.tutorvista.com
4. Hóa học LibreTexts. (s.f.). Các loại bão hòa. Lấy từ: chem.libretexts.org
5. Nadine James. (2018). Giải pháp chưa bão hòa: Định nghĩa & ví dụ. Lấy từ: học.com