- En què consisteix una solució insaturat?
- Efecte de la temperatura
- sòlids insolubles
- exemples
- Diferència amb solució saturada
- referències
Una solució insaturat és tota aquella en la qual el medi dissolvent encara és capaç de dissoldre més solut. Aquest mitjà generalment és líquid, encara que també pot ser gasós. Pel que fa a l'solut, es tracta d'un conglomerat de partícules en estat sòlid o gasós.
¿I què hi ha dels soluts líquids? En aquest cas, la dissolució és homogènia sempre que tots dos líquids siguin miscibles. Un exemple d'això és l'addició d'alcohol etílic a l'aigua; els dos líquids amb les seves molècules, CH 3 CH 2 OH i H 2 O són miscibles perquè formen ponts d'hidrogen (CH 3 CH 2 OH OH 2).
Font: Pixabay
No obstant això, si es barregés diclorometà (CH 2 Cl 2) i aigua, aquests formarien una solució amb dues fases: una aquosa i l'altra orgànica. Per què? Perquè les molècules de CH 2 Cl 2 i H 2 O interactuen molt dèbilment, de manera que unes llisquen sobre les altres, donant com a resultat dos líquids immiscibles.
Una mínima gota de CH 2 Cl 2 (solut) és suficient per saturar l'aigua (solvent). Si, per contra, poguessin formar una solució insaturat, es veuria llavors una dissolució completament homogènia. Per aquesta raó, només els soluts sòlids i gasosos poden generar solucions insaturats.
En què consisteix una solució insaturat?
En una solució insaturat les molècules de solvent interactuen amb una efectivitat tal que les molècules de solut no poden formar una altra fase.
Què vol dir això? Que les interaccions solvent-solut superen, donades les condicions de pressió i temperatura, les interaccions solut-solut.
Un cop augmenten les interaccions solut-solut, aquestes "orquestren" la formació d'una segona fase. Per exemple, si el mitjà dissolvent és un líquid, i el solut un sòlid, el segon es dissoldrà en el primer per formar una dissolució homogènia, fins que aparegui una fase sòlida, la qual no és més que el solut precipitat.
Aquest precipitat es deu al fet que les molècules de solut aconsegueixen agrupar-se per la seva naturalesa química, intrínseca a la seva estructura o enllaços. Quan això succeeix, es diu que la solució està saturada de solut.
Per tant, una solució insaturat de solut sòlid consisteix en una fase líquida sense precipitat. Mentre que si el solut és gasós, llavors una solució insaturat ha d'estar lliure de la presència de bombolles (que no són més que cúmuls de molècules gasoses).
Efecte de la temperatura
La temperatura influeix directament en el grau d'insaturació d'una solució respecte a un solut. Això puc ser degut principalment a dues raons: el debilitament de les interaccions solut-solut per efecte de la calor, i l'increment de les vibracions moleculars que ajuda a dispersar les molècules de solut.
Si es considera un mitjà dissolvent com un espai compacte en els forats s'allotgen les molècules de solut, a l'augmentar la temperatura, vibraran les molècules augmentant la mida d'aquests forats; de tal manera que el solut pot obrir-se pas en altres direccions.
sòlids insolubles
No obstant això, alguns soluts presenten interaccions tan fortes, que les molècules de dissolvent amb prou feines són capaços de separar-los. Quan això és així, una mínima concentració d'aquest solut dissolt és suficient perquè precipiti, i es tracta llavors d'un sòlid insoluble.
Els sòlids insolubles, a l'formar una segona fase sòlida que es diferencia de la fase líquida, generen poques solucions insaturats. Per exemple, si 1L de el líquid A pot dissoldre únicament 1g de B sense precipitar, llavors a l'barrejar 1L d'A amb 0.5 g de B generarà una solució insaturat.
De la mateixa manera, un rang de concentracions que oscil·len entre 0 i 1 g de B també formen solucions insaturats. Però a el passar 1g, B precipitarà. Quan això passa, la solució passa de ser insaturat a saturada de B.
I si s'augmenta la temperatura? Si se sotmet un escalfament a una solució saturada amb 1.5g de B, la calor ajudarà a la dissolució de l'precipitat. No obstant això, si hi ha molt B precipitat, la calor no podrà dissoldre. Si és així, un augment de la temperatura s'evaporaria senzillament el solvent o a el líquid A.
exemples
Font: Pixabay
Els exemples de solucions insaturats són nombrosos, ja que depenen de l'solvent i solut. Per exemple, per a un mateix líquid A, i altres soluts C, D, E… Z, les seves dissolucions seran insaturats sempre que no precipitin o formin una bombolla (si són soluts gasosos).
-El mar pot aportar dos exemples. L'aigua de mar és una dissolució massiva de sals. Si es col·loca a bullir una mica d'aquesta aigua, es notarà que està insaturat davant l'absència de sal precipitada. No obstant això, a mesura que s'evapora l'aigua, els ions dissolts comencen a agrupar-se, deixant salnitre enganxat a l'olla.
-Un altre exemple és la dissolució d'oxigen en l'aigua dels mars. La molècula d'O 2 franqueja les profunditats de la mar prou perquè respiri la fauna marina; tot i que és poc soluble. Per aquesta raó és comú observar les bombolles d'oxigen emergint a la superfície; de les quals, unes poques molècules aconsegueixen dissoldre.
Una situació similar passa amb la molècula de diòxid de carboni, CO 2. A diferència de l'O 2, el CO 2 és lleugerament més soluble causa que reacciona amb l'aigua per formar àcid carbònic, H 2 CO 3.
Diferència amb solució saturada
Resumint l'anterior recentment explicat, quines són les diferències entre una solució insaturat i saturada? Primerament, l'aspecte visual: una solució insaturat consisteix d'una sola fase. Per tant, no ha d'haver presència de sòlid (fase sòlida) ni de bombolles (fase gasosa).
Així mateix, les concentracions de solut en una solució insaturat poden variar fins que es formi un precipitat o una bombolla. Mentre que a les solucions saturades, bifàsiques (líquid-sòlid o líquid-gasós), la concentració de solut dissolt és constant.
Per què? Perquè les partícules (molècules o ions) que conformen el precipitat, estableixen un equilibri amb les que jeuen dissoltes en el solvent:
Partícules (de l'precipitat <=> partícules dissoltes
Molècules de la bombolla <=> Molècules dissoltes
Aquest escenari no es contempla en les solucions insaturats. A l'intentar dissoldre més solut en una solució saturada, l'equilibri es desplaça a l'esquerra; a la formació de més precipitat o bombolles.
A causa de que en les solucions insaturats encara no s'ha establert aquest equilibri (saturació) el líquid pot "emmagatzemar" més sòlid o gas.
Al voltant d'una alga en el llit marí hi ha oxigen dissolt, però quan de les seves fulles neixen bombolles d'oxigen, vol dir que passa una saturació de el gas; en cas contrari no s'observarien bombolles.
referències
- Química General. Material d'ensenyament. Lima: Pontifícia Universitat Catòlica de Perú. Recuperat de: corinto.pucp.edu.pe
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 de juny del 2018). Unsaturated Solution Definition. Recuperat de: thoughtco.com
- TutorVista. (Sf). Unsaturated Solution. Pres de: chemistry.tutorvista.com
- Chemistry LibreTexts. (Sf). Types of Saturation. Recuperat de: chem.libretexts.org
- Nadine James. (2018). Unsaturated Solution: Definition & Examples. Recuperat de: study.com