- Què és una solució diluïda?
- Factors que afecten la solubilitat
- 1- Temperatura
- 2- Pressió
- 3- Composició química
- 4- Factors mecànics
- Saturació i corbes de solubilitat
- Exemples de solucions diluïdes
- referències
Una solució diluïda o insaturat és una solució química que no ha arribat a el màxim de concentració de solut dissolt en un solvent. El solut addicional es dissoldrà a l'agregar-se en una solució diluïda i no apareixerà en la fase aquosa.
Des d'un punt de vista físic-químic, una solució insaturat és considerada un estat d'equilibri dinàmic on les velocitats en què el solvent dissol el solut són majors a la velocitat de recristal·lització.
A la figura 1 es il·lustra un exemple d'una solució diluïda. A la figura 1.1, 1.2 i 1.3 hi ha un volum constant d'aigua en el vas de precipitat.
A la figura 1.1 comença el procés on el solut comença a dissoldre, representat per les fletxes vermelles. En aquest cas, es veuen dues fases, una líquida i una sòlida.
Figura 1: exemple de solució insaturat.
A la figura 1.2, gran part de l'sòlid s'ha dissolt, però no completament a causa de el procés de recristal·lització, representat per les fletxes blaves.
En aquest cas, les fletxes vermelles són més grans que les fletxes blaves, el que significa que la velocitat de dilució és major a la de recristal·lització. En aquest punt es té una solució insaturat.
Així, podem dir que una solució diluïda pot dissoldre més solut en ella fins que no arribi a el punt de saturació. En el punt de saturació, sense més solut es dissoldrà en el dissolvent i tal solució es diu solució saturada.
D'aquesta manera les solucions són insaturats en la naturalesa inicialment i eventualment es converteixen en solucions saturades per l'addició de solut en ella.
Què és una solució diluïda?
Una solució diluïda és aquella solució insaturat, saturada o sobresaturada a la qual se li afegeix més solvent. El resultat és una solució insaturat de menor concentració.
Les dilucions són un procés comú en un laboratori químic. En general, es treballa amb solucions diluïdes que es fan a partir de solucions mares que són les que s'adquireixen directament d'un comerciant en particular.
Per fer les dilucions, es fa servir la fórmula C 1 V 1 = C 2 V 2 on C és la concentració de la solució, generalment en termes de molaritat o normalitat. V és el volum de la solució en ml i els termes 1 i 2 correspon a les solucions concentrades i diluïdes respectivament.
Factors que afecten la solubilitat
La quantitat de solut que pot ser dissolt en un solvent dependrà de diferents factors, entre ells els més importants són:
1- Temperatura
La solubilitat s'incrementa amb la temperatura. Per exemple, es pot dissoldre més quantitat de sal en aigua calenta que en aigua freda.
No obstant això poden existir excepcions, per exemple, la solubilitat dels gasos en aigua disminueix a l'incrementar la temperatura.
En aquest cas, les molècules de solut reben energia cinètica a l'escalfar-se el que facilita la seva fuita.
2- Pressió
L'increment de pressió pot forçar la dissolució de solut. Això és comunament utilitzat per dissoldre gasos en líquids.
3- Composició química
La naturalesa de l'solut i de l'solvent i la presència d'altres compostos químics en la solució afecten la solubilitat.
Per exemple, es pot dissoldre una major quantitat de sucre en aigua, que sal en aigua. En aquest cas es diu que el sucre és més soluble.
L'etanol i l'aigua són completament solubles l'un amb l'altre. En aquest cas en particular, el solvent serà el compost que es trobi en major quantitat.
4- Factors mecànics
En contrast amb la velocitat de dissolució, la qual depèn principalment de la temperatura, la velocitat de recristal·lització depèn de la concentració de solut en la superfície de la xarxa cristal·lina, cas que s'afavoreix quan una solució està immòbil.
Per tant, l'agitació de la solució evita aquesta acumulació, maximitzant la dissolució.
Saturació i corbes de solubilitat
Les corbes de solubilitat són una base de dades gràfica on es compara la quantitat de solut que es dissol en una quantitat de solvent, a una temperatura determinada.
Les corbes de solubilitat es grafican comunament per a una quantitat de solut ja sigui sòlid o gas, en 100 grams d'aigua. A la figura 2 es il·lustren les corbes de saturació per a diversos soluts en aigua.
Figura 2: corbes de saturació. A la abcisa es representen els graus de temperatura, mentre que a l'ordenada, els grams de solut en 100 grams d'aigua.
La corba indica el punt de saturació a una temperatura determinada. La zona que es troba sota de la corba indica que es té una solució insaturat i per tant, es pot afegir més solut. A la zona per sobre de la corba es té una solució sobresaturada.
Prenent com a exemple el clorur de sodi (NaCl), a 25 graus centígrads es poden dissoldre aproximadament 35 grams de NaCl en 100 grams d'aigua per obtenir una solució saturada.
Exemples de solucions diluïdes
Les solucions insaturats es poden trobar en el dia a dia, no cal estar en un laboratori químic.
El solvent no necessàriament ha de ser aigua. A continuació es presenten exemples quotidians de solucions diluïdes:
- Afegir una cullerada de sucre a una tassa de cafè calent produeix una solució de sucre no saturada.
- El vinagre és una solució diluïda d'àcid acètic en aigua.
- La boira és una solució insaturat (però propera a saturada) de vapor d'aigua en l'aire.
- HCl 0,01 M és una solució insaturat d'àcid clorhídric en aigua.
- L'alcohol desinfectant és una solució diluïda d'alcohol isopropílic en aigua.
- La sopa és una solució insaturat d'aigua i clorur de sodi.
- Les begudes alcohòliques són solucions diluïdes d'etanol i aigua. En general es mostra el percentatge d'alcohol que aquestes tenen.
referències
- Anne Marie Helmenstine, P. (2016, el juliol 7). Saturated Solution Definition and Examples. Recuperat de about.com.
- Cambrige University. (Sf). Solubility curves. Recuperat de dynamicscience.com.au.
- Examples of Saturated Solution. (Sf). Recuperat de examples.yourdcitionary.com.
- J., S. (2014, el juny 4). Saturated and Supersaturated Solutions. Recuperat de socratic.org.
- James, N. (sf). Saturated Solution: Definition & Examples. Recuperat de study.com.
- M., B. (2014, octubre 14). Saturated and Supersaturated Solutions. Recuperat de socratic.org.
- Solubility Curves. (Sf). Recuperat de kentchemistry.com.
- Tipes of saturation. (2014, el juny 26). Recuperat de chem.libretexts.org.