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12.5:

Soluzione equilibrio e saturazione

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Chimica
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Solution Equilibrium and Saturation

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Quando un soluto solido si dissolve in un solvente, nel tempo la concentrazione di molecole di soluto nella soluzione aumenta. Ciò aumenta la possibilità che alcune delle molecole di soluto si scontrino e si ricombinino per formare cristalli. La ricristallizzazione e la dissoluzione sono due processi concorrenti.Quando il soluto inizia a dissolversi, la velocità di dissoluzione è molto maggiore della velocità di ricristallizzazione. All’aumentare della concentrazione del soluto disciolto, aumenta la velocità di ricristallizzazione. Quando la velocità di dissoluzione è uguale alla velocità di ricristallizzazione, viene stabilito un equilibrio dinamico.Una soluzione all’equilibrio dinamico è nota come soluzione satura. Qualsiasi ulteriore soluto aggiunto a questa soluzione rimarrà indisciolto. Contrariamente, qualsiasi soluzione contenente una quantità inferiore a quella necessaria per formare una soluzione satura è una soluzione insatura e ha la capacità di dissolvere più soluto.Se una soluzione satura viene riscaldata, può dissolvere più soluto. Quando la soluzione viene raffreddata lentamente e lasciata indisturbata, forma una soluzione sovrasatura in cui la soluzione contiene più della quantità di equilibrio di soluto. Queste soluzioni sovrasature sono instabili il che significa che il soluto in eccesso spesso precipita.Se una piccola quantità di soluto viene aggiunta alla soluzione sovrasatura, il solido cristallino agisce da modello per il soluto in eccesso per riorganizzare e formare cristalli. Una volta che i cristalli di nuova formazione si sono depositati sul fondo, la soluzione satura può rimanere stabile e viene ristabilito l’equilibrio dinamico.

12.5:

Soluzione equilibrio e saturazione

Immagina di aggiungere una piccola quantità di zucchero a un bicchiere d’acqua, mescolando fino a quando tutto lo zucchero si è sciolto e quindi aggiungendo un po ‘di più. È possibile ripetere questo processo fino a quando la concentrazione di zucchero della soluzione raggiunge il suo limite naturale, un limite determinato principalmente dai punti di forza relativi delle forze attrattive soluto-soluto, soluto-solvente e solvente-solvente. Puoi essere certo di aver raggiunto questo limite perché, non importa per quanto tempo mescolti la soluzione, rimane zucchero non disciolto. La concentrazione di zucchero nella soluzione a questo punto è nota come la sua solubilità.

La solubilità di un soluto in un particolare solvente è la concentrazione massima che può essere raggiunta in determinate condizioni quando il processo di dissoluzione è in equilibrio.

Quando la concentrazione di un soluto è uguale alla sua solubilità, si dice che la soluzione sia satura di quel soluto. Se la concentrazione del soluto è inferiore alla sua solubilità, si dice che la soluzione sia insatura. Una soluzione che contiene una concentrazione relativamente bassa di soluto è chiamata diluita, e una con una concentrazione relativamente alta è chiamata concentrata.

Possono essere preparate soluzioni in cui una concentrazione di soluto supera la sua solubilità. Si dice che tali soluzioni siano supersature e sono esempi interessanti di stati di non equilibrio. Ad esempio, la bevanda gassata in un contenitore aperto che non è ancora “andato piatto” è sovrasatura di gas di anidride carbonica; dato il tempo, la concentrazione di CO2 diminuirà fino a raggiungere la sua solubilità.

Questo testo è adattato da Openstax, Chimica 2e, Sezione 11.3: Solubilità.

Suggested Reading

  1. Husband, Tom. "The sweet science of candymaking." ChemMatters 10, no. 11 (2014): 5-8.
  2. Fischinger, Andrew J. "A flotation method for growing large single crystals." Journal of Chemical Education 46, no. 8 (1969): 486.