تفاوت کلیدی – محلول اشباع شده در مقابل راه حل فوق اشباع
اجازه دهید ابتدا به طور خلاصه به مفهوم اشباع نگاه کنیم قبل از اینکه به تحلیل پیچیده ای از تفاوت بین محلول اشباع و فوق اشباع بپردازیم. محلول ها با حل شدن یک املاح در یک حلال ساخته می شوند. دو ویژگی شیمیایی "اشباع" و "ابر اشباع" در حلال ها عمدتاً به حلالیت املاح در حلال بستگی دارد. در یک دمای معین، حلالیت یک املاح در یک حلال خاص ثابت است (Q).
Q به عنوان محصول یونی املاح تعریف می شود.
مثال: حلالیت AgCl در آب (QAgCl)=[Ag+][Cl–]
به طور کلی، اگر به افزودن املاح به حلال ادامه دهیم، حداکثر مقداری وجود دارد که می توانیم به حلال اضافه کنیم. پس از یک حد معین، املاح شروع به رسوب در حلال می کند. بعد از این حد تبدیل به محلول فوق اشباع می شود. زمانی که بتوانیم املاح را بدون تشکیل رسوب حل کنیم، محلول اشباع نامیده می شود.
تفاوت اصلی بین اشباع و فوق اشباع در این است که، اشباع حالتی است که در آن محلول یک ماده نمی تواند بیشتر از آن ماده را حل کند و مقادیر اضافی از آن به عنوان یک فاز جداگانه ظاهر می شود در حالی که فوق اشباع یک حالت است. محلولی که حاوی مقدار بیشتری از مواد محلول نسبت به حلال قابل حل در شرایط عادی باشد.
محلول اشباع چیست؟
تعداد بسیار محدودی از ترکیبات وجود دارد که بی نهایت در یک حلال محلول هستند. به این معنی که ما می توانیم املاح موجود در حلال را به هر نسبتی مخلوط کنیم تا بدون تشکیل رسوب حل شود.با این حال، بسیاری از املاح بی نهایت نامحلول نیستند. اگر املاح بیشتری به حلال اضافه کنید، رسوب تشکیل می دهند.
محلول های اشباع حاوی حداکثر تعداد مولکول های املاح هستند که می توانند بدون رسوب حل شوند.
محلول فوق اشباع چیست؟
محلول های فوق اشباع در صورت اضافه کردن املاح اضافی به محلول اشباع شده تشکیل می شوند. به عبارت دیگر، این شرایط در یک محلول اشباع است، زمانی که مقداری ماده حل شونده را به محلول اضافه کنید. سپس شروع به تشکیل رسوب در محلول می کند زیرا حلال از حداکثر مقدار مولکول های املاح که می تواند حل کند فراتر رفته است. اگر دمای حلال را افزایش دهید، می‌توانید با حل کردن مولکول‌های املاح، محلول اشباع بسازید.
فوق اشباع بودن شکر در آب باعث می شود که آب نبات سنگی تشکیل شود.
تفاوت بین محلول اشباع و فوق اشباع چیست؟
تعریف محلول اشباع و فوق اشباع
محلول اشباع: در یک دمای خاص، به یک محلول به عنوان محلول اشباع گفته می شود، اگر به اندازه مولکول های حل شونده ای باشد که حلال می تواند نگه دارد.
محلول فوق اشباع: در یک دمای خاص به یک محلول به عنوان محلول فوق اشباع گفته می شود اگر حاوی مولکول های املاح بیشتری باشد، می تواند حل شود.
توضیحات شیمیایی
برای محلول های اشباع؛ Q=Ksp (بدون بارندگی)
برای محلول های فوق اشباع؛ Q > Ksp (رسوب تشکیل می شود)
Where;
Q=حلالیت (ضریب واکنش)
K sp=حاصلضرب حلالیت (محصول ریاضی غلظت یون های محلول افزایش یافته به توان ضرایب استوکیومتری آنها)
مثال: حل کردن کلرید نقره (AgCl) در آب را در نظر بگیرید.
AgCl - املاح و آب - حلال
AgCl در آب حل شده است مقدار زیادی AgCl در آب حل شده است.
محلول شفاف است رسوب به وضوح قابل مشاهده است
Q=[Ag+][Cl–]=Ksp Q=[Ag+][Cl–] > Ksp
کجا،
[Ag+]=غلظت Ag+ در آب
[Cl–]=غلظت Cl– در آب
برای AgCl، Ksp =1.8 × 10–10 mol2dm -6
چگونه می توانیم محلول های اشباع و فوق اشباع درست کنیم؟
هر دو محلول اشباع و فوق اشباع زمانی تشکیل می شوند که به اضافه کردن یک املاح خاص به یک حلال ادامه دهید. در یک دمای معین، ابتدا یک محلول غیر اشباع و سپس یک محلول اشباع و در نهایت محلول فوق اشباع تشکیل می دهد.
مثال: حل کردن نمک در آب
محلول غیراشباع: مقدار نمک کمتر در آب، محلول شفاف، بدون بارش.
محلول اشباع: حداکثر مقدار نمک در آب حل می شود، رنگ محلول کمی تغییر می کند، اما بارندگی ندارد.
محلول فوق اشباع: نمک بیشتری در آب حل می شود، محلول ابری، بارش قابل مشاهده است.
