ŠTO JE ZASIĆENA OTOPINA? (S PRIMJERIMA) - KEMIJA - 2025

Zasićena otopina je kemijska otopina koja sadrži maksimalnu koncentraciju otopljene tvari otopljene u otapalu. Smatra se stanjem dinamičke ravnoteže u kojem su brzine s kojima otapalo otapa otopljeno tvar i brzina rekristalizacije jednake (J., 2014).

Dodatno otapalo se neće rastopiti u zasićenoj otopini i pojavit će se u drugoj fazi, bilo talog ako je krutina u tekućini ili šumeći ako je plin u tekućini (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Primjer zasićene otopine prikazan je na slici 1. Na slikama 1.1, 1.2 i 1.3 nalazi se stalna količina vode u čaši. Na slici 1.1 započinje proces zasićenja, gdje se rastvarač počinje otapati, predstavljen crvenim strelicama.

Na slici 1.2, velik dio krute tvari se otopio, ali ne u potpunosti zbog procesa rekristalizacije, predstavljenog plavim strelicama.

Na slici 1.3., Samo mala količina rastvora ostaje neraztopljena. U ovom je slučaju brzina rekristalizacije veća od brzine otapanja. (vrste zasićenja, 2014.)

Točka maksimalne koncentracije rastvarača u otapalu poznata je kao točka zasićenja.

Čimbenici koji utječu na zasićenost

Količina rastvora koji se može otopiti u otapalu ovisit će o različitim čimbenicima, od kojih su najvažniji:

Temperatura

Topljivost se povećava s temperaturom. Na primjer, više soli može se otopiti u vrućoj vodi nego u hladnoj vodi.

Međutim, mogu biti iznimke, na primjer, rastvorljivost plinova u vodi smanjuje se s povećanjem temperature. U ovom slučaju, molekule topljene dobivaju kinetičku energiju dok se zagrijavaju, što olakšava njihov bijeg.

Pritisak

Povećani tlak može natjerati otapanje rastvora. To se obično koristi za otapanje plinova u tekućinama.

Kemijski sastav

Priroda otapala i otapala te prisutnost drugih kemikalija u otopini utječu na topljivost. Na primjer, više šećera se može otopiti u vodi nego soli u vodi. U ovom slučaju, kaže se da je šećer topljiviji.

Etanol u vodi potpuno su topljivi jedni s drugima. U ovom konkretnom slučaju, otapalo je spoj koji se nalazi u većoj količini.

Mehanički čimbenici

Za razliku od brzine otapanja, koja uglavnom ovisi o temperaturi, brzina rekristalizacije ovisi o koncentraciji rastvora na površini kristalne rešetke, što je povoljnije kada je otopina nepokretna.

Stoga, miješanje otopine sprječava ovo nakupljanje, maksimizirajući otapanje (tipovi zasićenja, 2014).

Krivulje zasićenosti i topljivosti

Krivulje topljivosti su grafička baza podataka u kojoj se uspoređuje količina rastvora koji se otopi u količini otapala, pri određenoj temperaturi.

Krivulje topljivosti obično se crtaju za količinu rastvora, bilo čvrstog ili plinskog, u 100 grama vode (Brian, 2014).

Krivulje zasićenja za različite rastvore u vodi prikazane su na slici 2.

Na osi koordinata imamo temperaturu u stupnjevima Celzijusa, a na osi apscese koncentraciju rastvora izraženu u gramima rastvora na 100 grama vode.

Krivulja označava točku zasićenja pri određenoj temperaturi. Područje ispod krivulje označava da imate nezasićenu otopinu i stoga se može dodati više rastvora.

Područje iznad krivulje ima zasićenu otopinu. (Krivulje topljivosti, sf)

Uzimanje natrijevog klorida (NaCl) kao primjer, na 25 stupnjeva Celzija, oko 35 grama NaCl može se otopiti u 100 grama vode, čime se dobije zasićena otopina. (Sveučilište Cambrige, sf)

Primjeri zasićenih otopina

Svakodnevno se mogu naći zasićene otopine, nije nužno biti u kemijskoj laboratoriji. Otapalo ne mora nužno biti voda. Ispod su svakodnevni primjeri zasićenih rješenja:

- Soda i bezalkoholna pića općenito su zasićene otopine ugljičnog dioksida u vodi. Zbog toga se pri oslobađanju tlaka stvaraju mjehurići ugljičnog dioksida.

-Zemljinska tla su zasićena dušikom.

- Možete dodati šećer ili sol u ocat da biste dobili zasićenu otopinu.

-Dodajte čokoladi u prahu mlijeku dok se ne otopi, formira zasićenu otopinu.

-Mleko može biti zasićeno brašnom do te mjere da se mlijeku više ne može dodati.

-Otopljeni maslac može biti zasićen solju, kad se sol više ne otapa.

Što je zasićena otopina?

Definicija zasićene otopine je ona koja sadrži više otopljenog rastvora nego što je to uobičajeno u otapalu. To se obično postiže povećanjem temperature otopine.

Neznatna izmjena otopine ili uvođenje "sjemena" ili sitnog kristalnog topljenog kristala prisilit će kristalizaciju viška otopljene tvari. Ako ne postoji točka nukleacije za tvorbu kristala, višak otopljene tvari može ostati u otopini.

Drugi oblik zasićenja može se dogoditi kada se zasićena otopina pažljivo ohladi. Ova promjena uvjeta znači da je koncentracija zapravo veća od točke zasićenja, a otopina je prenasićena.

Ovo se može upotrijebiti u postupku rekristalizacije za pročišćavanje kemikalije: ona se otopi do točke zasićenja u vrućem otapalu, zatim kad se otapalo hladi i topljivost smanjuje, višak taloga taloži.

Nečistoće koje su prisutne u znatno nižoj koncentraciji ne zasićuju otapalo i tako ostaju otopljene u tekućini.

Reference

1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 7. srpnja). Definicija i primjeri zasićenih otopina. Preuzeto sa about: about.com
2. Sveučilište Cambrige. (SF). Krivulje topljivosti. Preuzeto sa dinamicience.com: dinamicience.com.au.
3. Primjeri zasićene otopine. (SF). Preuzeto s vašegdcitionary: example.yourdictionary.com.
4. , S. (2014, 4. lipnja). Zasićene i prenasićene otopine. Preuzeto sa socrat.org: socrat.org.
5. James, N. (drugi). Zasićeno rješenje: definicija i primjeri. Preuzeto sa study.com: study.com.
6. , B. (2014, 14. listopada). Zasićene i prenasićene otopine. Preuzeto sa socrat.org: socrat.org.
7. Krivulje topljivosti. (SF). Preuzeto sa KentChemistry: kentchemistry.com.
8. Tipovi zasićenja. (2014., 26. lipnja). Preuzeto iz kemije libretex: chem.libretexts.org.