Karakteristik Solusi Sobresaturated, Bagaimana Disiapkan dan Contohnya



itu solusi jenuh adalah salah satu di mana pelarut telah larut lebih banyak zat terlarut daripada yang dapat larut dalam kesetimbangan saturasi. Semua memiliki kesamaan keseimbangan saturasi, dengan perbedaan bahwa dalam beberapa solusi ini dicapai pada konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah atau lebih tinggi.

Zat terlarut mungkin berupa padatan, seperti gula, pati, garam, dll. atau gas, seperti CO2 dalam minuman berkarbonasi. Menerapkan penalaran molekuler, molekul pelarut mengelilingi orang-orang terlarut dan berusaha untuk membuka ruang di antara mereka untuk mengakomodasi lebih banyak jumlah zat terlarut.

Dengan demikian, ada saatnya afinitas pelarut-terlarut tidak dapat mengatasi kekurangan ruang, membentuk keseimbangan saturasi antara kristal dan sekitarnya (larutan). Pada titik ini, tidak masalah berapa banyak kristal yang digiling atau diaduk: pelarut tidak lagi dapat melarutkan lebih banyak zat terlarut.

Bagaimana "memaksa" pelarut agar larut lebih banyak zat terlarut? Melalui peningkatan suhu (atau tekanan, dalam hal gas). Dengan cara ini, getaran molekul meningkat dan kristal mulai menghasilkan lebih banyak molekulnya ke dalam larutan, sampai larut sepenuhnya; di sinilah ketika dikatakan bahwa solusinya terlalu jenuh.

Gambar atas menunjukkan larutan jenuh natrium asetat, yang kristalnya adalah produk dari pemulihan kesetimbangan saturasi.

Indeks

  • 1 Aspek teoritis
    • 1.1 Kejenuhan
    • 1.2 Over saturation
  • 2 Karakteristik
  • 3 Bagaimana persiapannya?
  • 4 Contoh dan aplikasi
  • 5 Referensi 

Aspek teoritis

Kejenuhan

Solusinya dapat dibentuk oleh komposisi yang mencakup keadaan materi (padat, cair atau gas); Namun, mereka selalu memiliki satu fase.

Ketika pelarut tidak dapat sepenuhnya melarutkan zat terlarut, fase lain diamati sebagai konsekuensinya. Fakta ini mencerminkan keseimbangan saturasi; Tapi tentang apa keseimbangan ini??

Ion atau molekul berinteraksi membentuk kristal, lebih mungkin terjadi karena pelarut tidak dapat memisahkannya lebih lama.

Pada permukaan kaca, komponennya bertabrakan untuk mematuhi ini, atau mereka juga dapat dikelilingi oleh molekul pelarut; beberapa pergi, yang lain mematuhi. Di atas dapat diwakili dengan persamaan berikut:

Solid <=> padatan terlarut

Dalam larutan encer, "keseimbangan" sangat bergeser ke kanan, karena ada banyak ruang yang tersedia antara molekul pelarut. Di sisi lain, dalam larutan pekat pelarut masih bisa melarutkan zat terlarut, dan zat padat yang ditambahkan setelah diaduk akan larut.

Setelah kesetimbangan tercapai, partikel-partikel padatan ditambahkan segera setelah mereka larut dalam pelarut dan lainnya, dalam larutan, harus "keluar" ke ruang terbuka dan memungkinkan penggabungan mereka dalam fase cair. Jadi, zat terlarut pergi dan datang dari fase padat ke fase cair pada kecepatan yang sama; ketika ini terjadi dikatakan bahwa solusinya jenuh.

Terlalu jenuh

Untuk memaksa keseimbangan pada pembubaran yang lebih padat, fase cair harus membuka ruang molekul, dan untuk ini perlu untuk menstimulasinya dengan penuh semangat. Hal ini menyebabkan pelarut mengakui lebih banyak zat terlarut daripada biasanya dalam kondisi suhu dan tekanan sekitar.

Setelah suplai energi ke fase cair telah berhenti, larutan jenuh tetap metastabil. Oleh karena itu, sebelum gangguan apa pun itu dapat merusak keseimbangannya dan memulai kristalisasi dari kelebihan zat terlarut sampai mencapai lagi keseimbangan saturasi.

Misalnya, diberi zat terlarut yang sangat larut dalam air, sejumlah tertentu ditambahkan sampai zat padat tidak dapat larut. Kemudian panas diterapkan ke air, sampai padatan yang tersisa larut. Solusi jenuh dihapus dan dibiarkan dingin.

Jika pendinginan sangat tiba-tiba, kristalisasi akan terjadi secara instan; misalnya, menambahkan sedikit es ke larutan jenuh.

Efek yang sama juga bisa diamati jika kristal dari senyawa yang larut terlempar ke dalam air. Ini berfungsi sebagai pendukung nukleasi untuk partikel terlarut. Kristal tumbuh dengan mengakumulasi partikel-partikel medium sampai fase cair distabilkan; yaitu, sampai solusinya jenuh.

Fitur

Dalam larutan super jenuh batas telah terlampaui di mana jumlah zat terlarut tidak lagi dibubarkan oleh pelarut; Oleh karena itu, solusi jenis ini memiliki kelebihan zat terlarut dan memiliki karakteristik sebagai berikut:

-Mereka dapat eksis dengan komponennya dalam satu fase, seperti dalam larutan berair atau gas, atau hadir sebagai campuran gas dalam media cair.

-Ketika mencapai tingkat kejenuhan, zat terlarut yang tidak larut akan mengkristal atau mengendap (membentuk zat padat yang tidak teratur, tidak murni dan tanpa standar struktural) dengan mudah dalam larutan.

-Ini adalah solusi yang tidak stabil. Ketika kelebihan endapan terlarut yang tidak larut, pelepasan panas dihasilkan yang sebanding dengan jumlah endapan. Panas ini dihasilkan oleh guncangan lokal atau di situ dari molekul yang mengkristal. Karena itu distabilkan, ia harus melepaskan energi dalam bentuk panas (dalam kasus ini).

-Beberapa sifat fisik seperti kelarutan, kepadatan, viskositas dan indeks bias tergantung pada suhu, volume dan tekanan yang menjadi sasaran larutan. Untuk alasan ini ia memiliki sifat yang berbeda untuk masing-masing larutan jenuh mereka.

Bagaimana ini disiapkan?

Ada variabel dalam persiapan larutan, seperti jenis dan konsentrasi zat terlarut, volume pelarut, suhu atau tekanan. Memodifikasi semua ini dapat disiapkan solusi jenuh dari jenuh.

Ketika solusi mencapai keadaan jenuh dan salah satu dari variabel ini dimodifikasi, solusi jenuh kemudian dapat diperoleh. Secara umum, variabel yang disukai adalah suhu, meskipun bisa juga tekanan.

Jika solusi super jenuh mengalami penguapan lambat, partikel padat ditemukan dan dapat membentuk larutan kental, atau seluruh kristal.

Contoh dan aplikasi

-Ada berbagai macam garam yang dapat digunakan untuk mendapatkan solusi jenuh. Mereka telah digunakan untuk waktu yang lama di tingkat industri dan komersial, dan telah menjadi subyek banyak penyelidikan. Antara aplikasi menonjol solusi sulfat natrium dan larutan bikromat kalium.

-Solusi jenuh yang dibentuk oleh larutan bergula, seperti madu, adalah contoh lain. Dari ini adalah permen atau sirup yang disiapkan, yang memiliki kepentingan vital dalam industri makanan. Patut diperhatikan juga berlaku di industri farmasi dalam persiapan beberapa obat.

Referensi

  1. Sahabat Kimia untuk Guru Sains Sekolah Menengah. Solusi dan konsentrasi. [PDF] Diperoleh pada 7 Juni 2018, dari: ice.chem.wisc.edu
  2. K. Taimni. (1927). Viskositas Solusi Supersaturated. Saya. Jurnal Kimia Fisik32(4), 604-615 DOI: 10.1021 / j150286a011
  3. Szewczyk, W. Sokolowski, dan K. Sangwal. (1985). Beberapa sifat fisik dari larutan kalium bikromat larutan jenuh, jenuh dan tak jenuh. Jurnal Data Kimia & Teknik30(3), 243-246. DOI: 10.1021 / je00041a001
  4. Wikipedia. (2018). Jenuh. Diperoleh pada 8 Juni 2018, dari: en.wikipedia.org/wiki/Supersaturation
  5. Roberts, Anna. (24 April 2017). Cara Membuat Solusi Superatur. Ilmu pengetahuan. Diperoleh pada 8 Juni 2018, dari: sciencing.com
  6. TutorVista. (2018). Solusi jenuh. Diperoleh pada 8 Juni 2018, dari: chemistry.tutorvista.com  
  7. Neda Glisovic. (25 Mei 2015). Kristalizacija. [Gambar] Diperoleh pada 8 Juni 2018, dari: commons.wikimedia.org