CO JE NASYCENÉ ŘEŠENÍ? (S PŘÍKLADY) - CHEMIE - 2025

Nasycený roztok je chemický roztok, který obsahuje maximální koncentrace rozpuštěné látky rozpuštěné v rozpouštědle. Považuje se za stav dynamické rovnováhy, kde jsou rychlosti, při kterých rozpouštědlo rozpouští rozpuštěnou látku, a rychlost rekrystalizace stejné (J., 2014).

Další rozpuštěná látka se nerozpustí v nasyceném roztoku a objeví se v jiné fázi, buď jako sraženina, pokud je to pevná látka v kapalině, nebo šum, pokud se jedná o plyn v kapalině (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Příklad nasyceného roztoku je znázorněn na obrázku 1. Na obrázcích 1.1, 1.2 a 1.3 je v kádince konstantní objem vody. Na obrázku 1.1 začíná proces nasycení, kde se solut začíná rozpouštět, reprezentovaný červenými šipkami.

Na obrázku 1.2 se velká část pevné látky rozpustila, ale ne úplně kvůli rekrystalizačnímu procesu, reprezentovanému modrými šipkami.

Na obrázku 1.3 zůstává nerozpuštěno pouze malé množství rozpuštěné látky. V tomto případě je rychlost rekrystalizace vyšší než rychlost rozpouštění. (špičky nasycení, 2014)

Bod maximální koncentrace rozpuštěné látky v rozpouštědle je známý jako bod nasycení.

Faktory ovlivňující nasycení

Množství rozpuštěné látky, která může být rozpuštěna v rozpouštědle, bude záviset na různých faktorech, z nichž nejdůležitější jsou:

Teplota

Rozpustnost se zvyšuje s teplotou. Například více soli lze rozpustit v horké vodě než ve studené vodě.

Mohou však existovat výjimky, například, rozpustnost plynů ve vodě klesá se zvyšující se teplotou. V tomto případě molekuly solutu při zahřívání přijímají kinetickou energii, což usnadňuje jejich únik.

Tlak

Zvýšený tlak může vynutit rozpuštění solutu. To se běžně používá k rozpuštění plynů v kapalinách.

Chemické složení

Povaha rozpustné látky a rozpouštědla a přítomnost dalších chemikálií v roztoku ovlivňuje rozpustnost. Například může být ve vodě rozpuštěno více cukru než sůl ve vodě. V tomto případě se uvádí, že cukr je rozpustnější.

Ethanol ve vodě je mezi sebou zcela rozpustný. V tomto konkrétním případě bude rozpouštědlem sloučenina, která se nachází ve větším množství.

Mechanické faktory

Na rozdíl od rychlosti rozpouštění, která závisí hlavně na teplotě, závisí rychlost rekrystalizace na koncentraci solutu na povrchu krystalové mřížky, což je výhodné, když je roztok imobilní.

Proto míchání roztoku zabraňuje této akumulaci a maximalizuje rozpouštění (špičky nasycení, 2014).

Křivky nasycení a rozpustnosti

Křivky rozpustnosti jsou grafickou databází, ve které se porovnává množství rozpuštěné látky, která se rozpustí v množství rozpouštědla, při dané teplotě.

Křivky rozpustnosti jsou obvykle vykresleny pro množství rozpuštěné látky, buď pevné látky nebo plynu, ve 100 gramech vody (Brian, 2014).

Nasycené křivky pro různé soluty ve vodě jsou znázorněny na obrázku 2.

Na ose souřadnic máme teplotu ve stupních Celsia a na ose x máme koncentraci rozpuštěné látky vyjádřenou v gramech rozpuštěné látky na 100 gramů vody.

Křivka ukazuje bod nasycení při dané teplotě. Oblast pod křivkou označuje, že máte nenasycený roztok, a proto lze přidat více rozpuštěné látky.

Oblast nad křivkou má přesycený roztok. (Křivky rozpustnosti, sf)

Jako příklad lze uvést chlorid sodný (NaCl), při 25 stupních Celsia lze přibližně 35 gramů NaCl rozpustit ve 100 gramech vody, čímž se získá nasycený roztok. (Cambrige University, sf)

Příklady nasycených roztoků

Nasycené roztoky lze najít každý den, není nutné být v chemické laboratoři. Rozpouštědlem nemusí být nutně voda. Níže uvádíme každodenní příklady nasycených řešení:

- Soda a nealkoholické nápoje jsou obecně nasycené roztoky oxidu uhličitého ve vodě. Proto se po uvolnění tlaku vytvoří bubliny oxidu uhličitého.

- Zeminy jsou nasycené dusíkem.

- Do octu můžete přidat cukr nebo sůl, abyste vytvořili nasycený roztok.

-Přidejte práškovou čokoládu do mléka, dokud se nerozpustí, vytvoří nasycený roztok.

-Mléko může být nasyceno moukou do té míry, že do mléka nelze přidat žádnou mouku.

-Tavené máslo může být nasyceno solí, pokud se sůl již nerozpustí.

Co je to přesycené řešení?

Definice přesyceného roztoku je taková, která obsahuje více rozpuštěné rozpuštěné látky, než by se normálně mohlo rozpustit v rozpouštědle. To se obvykle provádí zvýšením teploty roztoku.

Mírná změna roztoku nebo zavedení "zárodečného" nebo malého krystalu solutu vynutí krystalizaci přebytku solutu. Pokud neexistuje žádný nukleační bod pro tvorbu krystalů, může přebytek rozpuštěné látky zůstat v roztoku.

Když se nasycený roztok pečlivě ochladí, může nastat jiná forma přesycení. Tato změna podmínek znamená, že koncentrace je ve skutečnosti vyšší než bod nasycení, roztok byl přesycen.

To může být použito v rekrystalizačním procesu k čištění chemikálie: rozpouští se do bodu nasycení v horkém rozpouštědle, poté, co se rozpouštědlo ochladí a rozpustnost klesá, nadbytek rozpuštěné sraženiny se vysráží.

Nečistoty, které jsou přítomny v mnohem nižší koncentraci, nenasycují rozpouštědlo, a tak zůstávají rozpuštěny v kapalině.

Reference

1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 7. července). Definice a příklady nasyceného roztoku. Citováno z: about.com
2. Cambrige University. (sf). Křivky rozpustnosti. Citováno z dynamicscience.com: dynamicscience.com.au.
3. Příklady nasyceného roztoku. (sf). Citováno z yourdcitionary: example.yourdictionary.com.
4. , S. (2014, 4. června). Nasycené a přesycené roztoky. Citováno z: socratic.org
5. James, N. (nd). Nasycené řešení: Definice a příklady. Citováno z Study.com: Study.com.
6. , B. (2014, 14. října). Nasycené a přesycené roztoky. Citováno z: socratic.org
7. Křivky rozpustnosti. (sf). Citováno z KentChemistry: kentchemistry.com.
8. Špičky nasycení. (2014, 26. června). Citováno z chemie libretex: chem.libretexts.org.