Roztwór nasycony - Polski Serwis Naukowy

Roztwór nasycony to roztwór, który w określonych warunkach termodynamicznych (ciśnienie, temperatura) nie zmienia swego stężenia w kontakcie z substancją rozpuszczoną. W praktyce oznacza to, że bez zmian warunków termodynamicznych z roztworu nasyconego nie wytrąca się żaden osad, ale nie można też w nim rozpuścić już więcej substancji.

Ciśnienie to wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:

Rozpuszczalnik to ciecz zdolna do tworzenia roztworu po zmieszaniu z ciałem stałym, inną cieczą lub gazem. Najbardziej znanym rozpuszczalnikiem jest woda.

W roztworze nasyconym, będącym w kontakcie z rozpuszczaną substancją, występuje równowaga dynamiczna, polegająca na tym, że szybkość procesu rozpuszczania i strącania jest dokładnie jednakowa.

Ciekły roztwór nasycony uzyskuje się w laboratoriach zazwyczaj poprzez stopniowe dodawanie rozpuszczanej substancji aż do momentu, gdy jej kolejna porcja już się nie rozpuści. Roztwór nasycony można też otrzymywać przez zmianę warunków termodynamicznych (np. obniżanie temperatury aż do momentu zaobserwowania początków wypadania osadu) lub poprzez powolne odparowywanie rozpuszczalnika.

Roztwór przesycony to roztwór o stężeniu większym od stężenia roztworu nasyconego w danej temperaturze. Roztwory przesycone są przykładami substancji w stanie termodynamicznym niestabilnym metatrwałym.

Rozpuszczalność - ilość substancji tworzącej roztwór nasycony w określonej ilości (najczęściej w 100 g) rozpuszczalnika w określonej temperaturze i ciśnieniu. Rozpuszczalność określa się w tych samych jednostkach jak stężenie, podając dodatkowo warunki, dla jakich została ona ustalona (zwykle są to tzw. warunki normalne). Mówiąc inaczej, rozpuszczalność określa, jak dużo danego składnika można rozpuścić w danym rozpuszczalniku w sprecyzowanych warunkach.

Bez względu na sposób otrzymania roztwór nasycony w danych warunkach termodynamicznych ma zawsze takie samo stężenie. Stężenie to jest nazywane rozpuszczalnością danej substancji. Informacje o tych stężeniach są gromadzone w rozmaitych bazach danych i poradnikach fizyko-chemicznych.

Krystalizacja to proces powstawania fazy krystalicznej z fazy stałej (amorficznej), fazy ciekłej, roztworu lub fazy gazowej. Krystalizacja jest procesem egzotermicznym. Przeprowadza się ją w celu wyodrębnienia związku chemicznego z roztworu. Mieszaniny jednorodne cieczy (rozpuszczalnik) i ciała stałego (substancja rozpuszczona) mają graniczne stężenie, w którym rozpoczyna się proces krystalizacji.

Roztwór to nierozdzielająca się w długich okresach czasu mieszanina dwóch lub więcej związków chemicznych. Skład roztworów określa się przez podanie stężenia składników. W roztworach zwykle jeden ze związków chemicznych jest nazywany rozpuszczalnikiem, a drugi substancją rozpuszczaną. Który z dwóch związków uznać za rozpuszczalnik, jest właściwie kwestią umowną, wynikającą z praktyki i tradycji.

Stosując rozmaite techniki spowalniające lub blokujące proces krystalizacji, np. bardzo powolne schładzanie idealnie czystego roztworu, możliwe jest uzyskanie roztworu przesyconego, tzn. takiego, który ma wyższe stężenie niż roztwór nasycony. Roztwory przesycone są bardzo niestabilne i po otrzymaniu z otoczenia dowolnego impulsu wywołującego krystalizację, np. wrzucenie do niego małego kryształka albo lekkie wstrząśnięcie, z roztworu takiego szybko wytrąca się nadmiar substancji do momentu uzyskania stężenia roztworu nasyconego.

Roztwór nienasycony to roztwór, w którym w danej temperaturze można rozpuścić jeszcze pewną ilość danej substancji, czyli roztwór, który nie jest roztworem nasyconym.

Zobacz też

roztwór nienasycony