PENYELESAIAN TAK JENUH: CIRI, PENYEDIAAN, CONTOH - KIMIA - 2026

The penyelesaian supertepu adalah salah satu di mana pelarut larut lebih bahan larut daripada ia boleh membubarkan pada keseimbangan tepu. Semua kesamaan keseimbangan tepu, dengan perbezaan bahawa dalam beberapa larutan ini dicapai pada kepekatan zat terlarut yang lebih rendah atau lebih tinggi.

Zat terlarut mungkin pejal, seperti gula, kanji, garam, dan lain-lain; atau dari gas, seperti CO ₂ dalam minuman berkarbonat. Dengan menggunakan penalaran molekul, molekul pelarut mengelilingi zat terlarut dan berusaha untuk membuka ruang di antara mereka untuk menahan lebih banyak zat terlarut.

Oleh itu, ada saatnya pertalian pelarut-pelarut tidak dapat mengatasi kekurangan ruang, mewujudkan keseimbangan tepu antara kristal dan sekitarnya (penyelesaiannya). Pada tahap ini, tidak kira seberapa banyak kristal yang digiling atau digoncangkan: pelarut tidak lagi dapat melarutkan zat terlarut lagi.

Bagaimana "memaksa" pelarut untuk melarutkan lebih banyak zat terlarut? Melalui peningkatan suhu (atau tekanan, dalam hal gas). Dengan cara ini, getaran molekul meningkat dan kristal mula menghasilkan lebih banyak molekulnya hingga larut, sehingga ia larut sepenuhnya; ini adalah ketika penyelesaiannya dikatakan jenuh.

Gambar atas menunjukkan larutan natrium asetat terlampau, kristal yang merupakan produk pemulihan keseimbangan tepu.

Aspek teori

Ketepuan

Penyelesaiannya boleh terdiri daripada komposisi yang merangkumi keadaan jirim (pepejal, cair atau gas); namun, mereka selalu mempunyai satu fasa.

Apabila pelarut tidak dapat melarutkan zat terlarut sepenuhnya, fasa lain diperhatikan sebagai akibatnya. Fakta ini menggambarkan keseimbangan tepu; Tetapi apakah keseimbangan ini?

Ion atau molekul berinteraksi untuk membentuk kristal, berlaku lebih mungkin kerana pelarut tidak dapat memisahkannya lebih lama.

Di permukaan kaca, komponennya berlanggar untuk mematuhinya, atau mereka juga dapat mengelilingi diri mereka dengan molekul pelarut; ada yang turun, sebatang kayu. Perkara di atas dapat ditunjukkan dengan persamaan berikut:

Pepejal <=> pepejal terlarut

Dalam larutan cair, "keseimbangan" berada jauh di sebelah kanan, kerana terdapat banyak ruang di antara molekul pelarut. Sebaliknya, dalam larutan pekat pelarut masih boleh melarutkan zat terlarut, dan pepejal yang ditambahkan setelah dikacau akan larut.

Setelah keseimbangan tercapai, zarah-zarah pepejal yang ditambahkan sebaik sahaja larut dalam pelarut dan yang lain, dalam larutan, mesti "keluar" untuk membuka ruang dan membiarkannya masuk ke dalam fasa cecair. Oleh itu, zat terlarut pergi dan balik dari fasa pepejal ke fasa cecair pada kelajuan yang sama; apabila ini berlaku, larutan tersebut dikatakan tepu.

Ketepatan berlebihan

Untuk memaksa keseimbangan dengan pelarutan yang lebih padat fasa cecair mesti membuka ruang molekul, dan untuk ini perlu untuk merangsangnya dengan bertenaga. Ini menyebabkan pelarut mengakui lebih banyak zat terlarut daripada yang biasanya dapat dilakukan dalam keadaan suhu dan tekanan persekitaran.

Setelah sumbangan tenaga kepada fasa cecair berhenti, larutan terlampau jenuh tetap dapat dicapai. Oleh itu, sekiranya berlaku gangguan, ia dapat memecahkan keseimbangannya dan menyebabkan penghabluran zat terlarut berlebihan sehingga mencapai keseimbangan tepu lagi.

Sebagai contoh, memandangkan zat terlarut yang sangat larut dalam air, sejumlah zat terlarut akan ditambahkan sehingga pepejal tidak dapat larut. Kemudian haba diaplikasikan ke dalam air, sehingga larutan pepejal yang tersisa dijamin. Larutan tak jenuh dikeluarkan dan dibiarkan sejuk.

Sekiranya penyejukan sangat tiba-tiba, penghabluran akan berlaku serta-merta; sebagai contoh, menambahkan sedikit ais ke larutan tak jenuh.

Kesan yang sama juga dapat dilihat jika sebatian kristal larut dilemparkan ke dalam air. Ini berfungsi sebagai sokongan nukleasi bagi zarah terlarut. Kristal tumbuh mengumpul zarah-zarah medium sehingga fasa cecair stabil; iaitu, sehingga larutan tepu.

ciri-ciri

Dalam larutan tak jenuh, had di mana jumlah zat terlarut tidak lagi dilarutkan oleh pelarut telah terlampaui; oleh itu, larutan jenis ini mempunyai kelebihan zat terlarut dan mempunyai ciri-ciri berikut:

-Mereka dapat wujud dengan komponennya dalam satu fasa, seperti dalam larutan berair atau gas, atau hadir sebagai campuran gas dalam medium cair.

-Semasa mencapai tahap tepu, zat terlarut yang tidak larut akan mengkristal atau mendakan (membentuk pepejal yang tidak teratur, tidak murni dan tanpa corak struktur) dengan mudah dalam larutan.

-Ia penyelesaian yang tidak stabil. Apabila zat terlarut yang tidak larut mengendap, terdapat pelepasan haba yang sebanding dengan jumlah endapan. Haba ini dihasilkan oleh perlanggaran molekul penghabluran tempatan atau in situ. Kerana ia stabil, ia mesti melepaskan tenaga dalam bentuk haba (dalam kes-kes ini).

-Beberapa sifat fizikal seperti kelarutan, ketumpatan, kelikatan dan indeks biasan bergantung pada suhu, isipadu dan tekanan yang menjadi larutan. Atas sebab ini ia mempunyai sifat yang berbeza daripada larutan tepu masing-masing.

Bagaimana anda membuat persediaan?

Terdapat pemboleh ubah dalam penyediaan larutan, seperti jenis dan kepekatan zat terlarut, isipadu pelarut, suhu atau tekanan. Dengan mengubah salah satu daripadanya, larutan jenuh boleh dibuat dari larutan tepu.

Apabila larutan mencapai keadaan tepu dan salah satu pemboleh ubah ini diubah, maka larutan sup jenuh dapat diperoleh. Secara amnya, pemboleh ubah yang disukai adalah suhu, walaupun boleh juga tekanan.

Sekiranya larutan terlampau jenuh mengalami penyejatan perlahan, zarah-zarah pepejal itu bertemu dan dapat membentuk larutan likat, atau kristal keseluruhan.

Contoh dan aplikasi

-Ada pelbagai garam yang boleh diperolehi larutan jenuh. Mereka telah digunakan untuk waktu yang lama industri dan komersial, dan telah menjadi subjek penelitian yang luas. Aplikasi merangkumi larutan natrium sulfat dan larutan kalium dikromat berair.

-Penyelesaian jenuh yang dibentuk oleh larutan bergula, seperti madu, adalah contoh lain. Dari gula-gula atau sirap ini disediakan, yang sangat penting dalam industri makanan. Harus diingat bahawa mereka juga digunakan dalam industri farmaseutikal dalam penyediaan beberapa ubat.

Rujukan

1. Rakan Kimia bagi Guru Sains Sekolah Menengah. Penyelesaian dan tumpuan. . Diakses pada 7 Jun 2018, dari: ice.chem.wisc.edu
2. K. Taimni. (1927). Kelikatan Penyelesaian Tak jenuh. Saya Jurnal Kimia Fizikal 32 (4), 604-615 DOI: 10.1021 / j150286a011
3. Szewczyk, W. Sokolowski, dan K. Sangwal. (1985). Beberapa sifat fizikal larutan kalium bichromate berair tepu, tak jenuh dan tak jenuh. Jurnal Data Kimia & Kejuruteraan 30 (3), 243-246. DOI: 10.1021 / je00041a001
4. Wikipedia. (2018). Ketepuan. Diakses pada 08 Jun 2018, dari: en.wikipedia.org/wiki/Supersaturation
5. Roberts, Anna. (24 April 2017). Cara Membuat Penyelesaian Tak jenuh. Ilmu Pengetahuan. Diakses pada 8 Jun 2018, dari: sciencing.com
6. TutorVista. (2018). Penyelesaian tak jenuh. Diakses pada 8 Jun 2018, dari: chemistry.tutorvista.com
7. Neda Glisovic. (25 Mei 2015). Kristalizacija. . Diakses pada 8 Jun 2018, dari: commons.wikimedia.org