Wat is een verdunde oplossing? Factoren en voorbeelden

een verdunde oplossing of onverzadigdis een chemische oplossing die de maximale concentratie opgeloste stof in een oplosmiddel niet heeft bereikt. De extra opgeloste stof zal oplossen wanneer toegevoegd in een verdunde oplossing en zal niet verschijnen in de waterige fase (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Vanuit een fysisch-chemisch gezichtspunt wordt een onverzadigde oplossing beschouwd als een toestand van dynamisch evenwicht waarbij de snelheden waarbij het oplosmiddel de opgeloste stof oplost groter zijn dan de herkristallisatiesnelheid (J., 2014).

Een voorbeeld van een verdunde oplossing wordt geïllustreerd in figuur 1. In figuur 1.1, 1.2 en 1.3 is er een constant volume water in de beker.

In figuur 1.1 begint het proces waarbij de opgeloste stof begint op te lossen, weergegeven door de rode pijlen. In dit geval zie je twee fasen, één vloeistof en één vaste stof.

In figuur 1.2 is veel van de vaste stof opgelost, maar niet volledig vanwege het rekristallisatieproces, weergegeven door de blauwe pijlen.

In dit geval zijn de rode pijlen groter dan de blauwe pijlen, wat betekent dat de verdunningssnelheid groter is dan die van herkristallisatie. Op dit moment heb je een onverzadigde oplossing (verzadigingspunten, 2014).

We kunnen dus zeggen dat een verdunde oplossing er meer opgeloste stof in kan oplossen totdat deze het punt van verzadiging bereikt. Op het punt van verzadiging zal het zonder opgeloste stof oplossen in het oplosmiddel en een dergelijke oplossing wordt een verzadigde oplossing genoemd.

Op die manier zijn de oplossingen aanvankelijk onverzadigd van aard en worden ze uiteindelijk oplossingen die verzadigd zijn door de toevoeging van opgeloste stof erin.

Wat is een verdunde oplossing?

Een verdunde oplossing is die onverzadigde, verzadigde of oververzadigde oplossing waaraan meer oplosmiddel is toegevoegd. Het resultaat is een onverzadigde oplossing met een lagere concentratie.

Verdunningen zijn een gebruikelijk proces in een chemisch laboratorium. Over het algemeen werken we met verdunde oplossingen die zijn gemaakt op basis van moederoplossingen, namelijk oplossingen die rechtstreeks bij een bepaalde verkoper worden gekocht..

Om de verdunningen te maken, wordt formule C gebruikt₁V₁= C₂V₂ waarbij C de concentratie van de oplossing is, in het algemeen in termen van molariteit of normaliteit. V is het volume van de oplossing in ml en de termen 1 en 2 komen overeen met de oplossingen respectievelijk geconcentreerd en verdund.

Factoren die de oplosbaarheid beïnvloeden

De hoeveelheid opgeloste stof die in een oplosmiddel kan worden opgelost, is afhankelijk van verschillende factoren, waarvan de belangrijkste zijn:

1- Temperatuur.

Oplosbaarheid neemt toe met de temperatuur. U kunt bijvoorbeeld meer zout oplossen in warm water dan in koud water.

Er kunnen echter uitzonderingen zijn, bijvoorbeeld dat de oplosbaarheid van gassen in water afneemt bij toenemende temperatuur.

In dit geval ontvangen opgeloste moleculen kinetische energie wanneer ze worden verwarmd, wat hun ontsnapping vergemakkelijkt.

2- druk.

De toename in druk kan het oplossen van opgeloste stof forceren. Dit wordt vaak gebruikt om gassen in vloeistoffen op te lossen.

3- Chemische samenstelling.

De aard van de opgeloste stof en het oplosmiddel en de aanwezigheid van andere chemische verbindingen in de oplossing beïnvloeden de oplosbaarheid.

U kunt bijvoorbeeld een grotere hoeveelheid suiker in water oplossen dan zout in water. In dit geval wordt gezegd dat suiker beter oplosbaar is.

Ethanol en water zijn volledig oplosbaar met elkaar. In dit specifieke geval zal het oplosmiddel de verbinding zijn die in grotere hoeveelheid is.

4- Mechanische factoren.

In tegenstelling tot de oplossnelheid, die hoofdzakelijk afhangt van de temperatuur, hangt de snelheid van herkristallisatie af van de concentratie opgeloste stof op het oppervlak van het kristallijne rooster, hetgeen de voorkeur heeft wanneer een oplossing onbeweeglijk is.

Daarom vermijdt de agitatie van de oplossing deze accumulatie, waardoor het oplossen wordt gemaximaliseerd (Tipes of saturation, 2014).

Verzadiging en oplosbaarheid curven

De oplosbaarheidscurven zijn een grafische database waarin de hoeveelheid opgeloste stof die in een hoeveelheid oplosmiddel oplost, bij een bepaalde temperatuur wordt vergeleken.

Oplosbaarheidscurven worden gewoonlijk uitgezet voor een hoeveelheid opgeloste stof, hetzij vast of gas, in 100 gram water (Brian, 2014). Figuur 2 illustreert de verzadigingsgrafieken voor verschillende opgeloste stoffen in water.

De curve geeft het verzadigingspunt bij een bepaalde temperatuur aan. Het gebied onder de curve geeft aan dat u een onverzadigde oplossing hebt en daarom kunt u meer opgeloste stof toevoegen. In het gebied boven de curve bevindt zich een oververzadigde oplossing (Solubility Curves, s.f.).

Als voorbeeld het natriumchloride (NaCl), bij 25 graden Celsius, kan ongeveer 35 gram NaCl worden opgelost in 100 gram water om een ​​verzadigde oplossing te verkrijgen (Cambrige University, s.f.).

Voorbeelden van verdunde oplossingen

Onverzadigde oplossingen zijn van dag tot dag te vinden, het is niet nodig om in een chemisch laboratorium te zijn.

Het oplosmiddel hoeft niet noodzakelijk water te zijn. Hieronder zijn dagelijkse voorbeelden van verdunde oplossingen:

• Voeg een lepel suiker toe aan een kop warme koffie en produceer een oplossing van onverzadigde suiker.
• Azijn is een verdunde oplossing van azijnzuur in water.
• Mist is een onverzadigde (maar bijna verzadigde) oplossing van waterdamp in de lucht.
• 0,01 M HCl is een onverzadigde oplossing van zoutzuur in water.
• Alcoholdesinfectans is een verdunde oplossing van isopropylalcohol in water.
• Soep is een onverzadigde oplossing van water en natriumchloride.
• Alcoholische dranken zijn verdunde oplossingen van ethanol en water. Het toont meestal het percentage alcohol dat ze hebben.

referenties

1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 7 juli). Verzadigde oplossingsdefinitie en voorbeelden. Hersteld van about.com.
2. Cambrige University. (N.d.). Oplosbaarheidscurven. Opgehaald van dynamicscience.com.au.
3. Voorbeelden van verzadigde oplossing. (N.D.). Ontvangen van examples.yourdcitionary.com. 
4. J., S. (2014, 4 juni). Verzadigde en oververzadigde oplossingen. Opgehaald van socratic.org.
5. James, N. (s.f.). Verzadigde oplossing: definitie en voorbeelden. Ontvangen van study.com.
6. M., B. (2014, 14 oktober). Verzadigde en oververzadigde oplossingen. Opgehaald van socratic.org.
7. Oplosbaarheidscurves. (N.D.). Opgehaald van kentchemistry.com.
8. Tips voor verzadiging. (2014, 26 juni). Opgehaald in chem.libretexts.org.