ความแตกต่างที่สำคัญ – สารละลายอิ่มตัวเทียบกับสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด
ก่อนอื่นเรามาดูแนวคิดเรื่องความอิ่มตัวของสีกันก่อน แล้วค่อยไปวิเคราะห์ที่ซับซ้อนของความแตกต่างระหว่างสารละลายอิ่มตัวและสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด สารละลายทำโดยการละลายตัวถูกละลายในตัวทำละลาย คุณสมบัติทางเคมีสองประการของ "ความอิ่มตัว" และ "ความอิ่มตัวยิ่งยวด" ในตัวทำละลายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายของตัวถูกละลายในตัวทำละลาย ที่อุณหภูมิที่กำหนด ความสามารถในการละลายของตัวถูกละลายในตัวทำละลายเฉพาะเป็นค่าคงที่ (Q)
Q ถูกกำหนดให้เป็นผลิตภัณฑ์ไอออนของตัวถูกละลาย
ตัวอย่าง: ความสามารถในการละลายของ AgCl ในน้ำ (QAgCl)=[Ag+][Cl–]
โดยทั่วไป หากเราเติมตัวถูกละลายในตัวทำละลายต่อไป จะมีปริมาณสูงสุดที่เราสามารถเพิ่มตัวละลายในตัวทำละลายได้ หลังจากขีดจำกัดหนึ่ง ตัวถูกละลายจะเริ่มตกตะกอนในตัวทำละลาย มันจะกลายเป็นสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดหลังจากขีดจำกัดนี้ มันถูกเรียกว่าสารละลายอิ่มตัว เมื่อเราสามารถละลายตัวถูกละลายโดยไม่เกิดตะกอน
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างความอิ่มตัวและความอิ่มตัวยิ่งยวดคือ ความอิ่มตัวคือสถานะที่สารละลายของสารไม่สามารถละลายสารนั้นได้อีก และปริมาณที่เพิ่มขึ้นจะปรากฏเป็นเฟสที่แยกจากกันในขณะที่ความอิ่มตัวยิ่งยวดเป็นสถานะ ของสารละลายที่มีวัสดุที่ละลายมากกว่าที่ตัวทำละลายสามารถละลายได้ภายใต้สถานการณ์ปกติ
สารละลายอิ่มตัวคืออะไร
มีสารประกอบจำนวนจำกัดมากซึ่งละลายได้ในตัวทำละลายอย่างไม่สิ้นสุด ซึ่งหมายความว่า เราสามารถผสมตัวถูกละลายในตัวทำละลายในสัดส่วนใดๆ เพื่อละลายโดยไม่ทำให้เกิดตะกอนอย่างไรก็ตาม ตัวถูกละลายส่วนใหญ่ไม่ละลายไม่หมด พวกมันจะตกตะกอนถ้าคุณเติมตัวถูกละลายเข้าไปในตัวทำละลายมากขึ้น
สารละลายอิ่มตัวมีจำนวนโมเลกุลตัวถูกละลายสูงสุดที่ละลายได้โดยไม่มีการตกตะกอน
สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดคืออะไร
สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดจะเกิดขึ้นหากคุณเติมตัวถูกละลายเพิ่มเติมลงในสารละลายอิ่มตัว กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือสภาวะในสารละลายอิ่มตัว เมื่อคุณเพิ่มปริมาณของตัวถูกละลายเพิ่มเติมลงในสารละลาย จากนั้นจะเริ่มก่อตัวเป็นตะกอนในสารละลายเนื่องจากตัวทำละลายมีโมเลกุลตัวถูกละลายเกินปริมาณสูงสุดที่สามารถละลายได้ หากคุณเพิ่มอุณหภูมิของตัวทำละลาย คุณสามารถสร้างสารละลายอิ่มตัวได้โดยการละลายโมเลกุลของตัวถูกละลาย
ความอิ่มตัวของน้ำตาลในน้ำทำให้เกิดลูกกวาดได้
สารละลายอิ่มตัวและสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดต่างกันอย่างไร
นิยามของสารละลายอิ่มตัวและอิ่มตัวยิ่งยวด
สารละลายอิ่มตัว: ที่อุณหภูมิหนึ่งๆ สารละลายจะเรียกว่าสารละลายอิ่มตัว ถ้ามีโมเลกุลตัวถูกละลายมากเท่ากับที่ตัวทำละลายสามารถเก็บได้
สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด: ที่อุณหภูมิหนึ่งๆ สารละลายจะเรียกว่าสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด ถ้ามีโมเลกุลตัวถูกละลายมากกว่า ก็สามารถละลายได้
คำอธิบายทางเคมี
สำหรับสารละลายอิ่มตัว Q=Ksp (ไม่มีฝน)
สำหรับสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด; Q > Ksp (ตะกอนจะก่อตัว)
ที่ไหน;
Q=ความสามารถในการละลาย (ผลหารปฏิกิริยา)
K sp=ผลิตภัณฑ์ความสามารถในการละลาย (ผลคูณทางคณิตศาสตร์ของความเข้มข้นของไอออนที่ละลายในน้ำยกกำลังของสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ของพวกมัน)
ตัวอย่าง: ลองละลายซิลเวอร์คลอไรด์ (AgCl) ในน้ำ
AgCl – ตัวถูกละลายและน้ำ – ตัวทำละลาย
AgCl ละลายในน้ำ AgCl จำนวนมากละลายในน้ำ
สารละลายมีความชัดเจน ตะกอนมองเห็นได้ชัดเจน
Q=[Ag+][Cl–]=Ksp Q=[Ag+][Cl–] > Ksp
ที่ไหน
[Ag+]=ความเข้มข้นของ Ag+ ในน้ำ
[Cl–]=ความเข้มข้นของ Cl– ในน้ำ
สำหรับ AgCl, Ksp =1.8 ×10–10 mol2dm -6
เราจะทำสารละลายอิ่มตัวและอิ่มตัวยิ่งยวดได้อย่างไร
ทั้งสารละลายอิ่มตัวและสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดจะเกิดขึ้นเมื่อคุณเติมตัวถูกละลายในตัวทำละลายต่อไป ที่อุณหภูมิที่กำหนด ขั้นแรกจะสร้างสารละลายไม่อิ่มตัว จากนั้นจึงกลายเป็นสารละลายอิ่มตัว และสุดท้ายกลายเป็นสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด
ตัวอย่าง: การละลายเกลือในน้ำ
สารละลายไม่อิ่มตัว: ปริมาณเกลือในน้ำน้อยลง สารละลายใส ไม่มีฝน
สารละลายอิ่มตัว: ปริมาณเกลือสูงสุดที่ละลายในน้ำ สีของสารละลายเปลี่ยนไปเล็กน้อย แต่ไม่มีฝน
สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด: เกลือละลายในน้ำมากขึ้น สารละลายมีเมฆมาก มองเห็นได้ชัดเจน