Was ist eine verdünnte Lösung? Faktoren und Beispiele



Eins verdünnte Lösung oder ungesättigt ist eine chemische Lösung, die die maximale Konzentration gelöster Stoffe in einem Lösungsmittel nicht erreicht hat. Der zusätzliche gelöste Stoff löst sich auf, wenn er in einer verdünnten Lösung zugegeben wird und erscheint nicht in der wässrigen Phase (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Aus physikalisch-chemischer Sicht wird eine ungesättigte Lösung als ein Zustand des dynamischen Gleichgewichts betrachtet, in dem die Geschwindigkeiten, mit denen das Lösungsmittel den gelösten Stoff auflöst, größer sind als die Rekristallisationsgeschwindigkeit (J., 2014).

Ein Beispiel für eine verdünnte Lösung ist in Abbildung 1 dargestellt. In Abbildung 1.1, 1.2 und 1.3 befindet sich ein konstantes Wasservolumen im Becherglas.

In Abbildung 1.1 beginnt der Prozess, bei dem sich der gelöste Stoff aufzulösen beginnt, dargestellt durch die roten Pfeile. In diesem Fall werden zwei Phasen gesehen, eine Flüssigkeit und eine Festphase.

Abbildung 1: Beispiel für eine ungesättigte Lösung.

In Abbildung 1.2 hat sich ein Großteil des Feststoffs aufgelöst, aber nicht vollständig aufgrund des Umkristallisationsprozesses, dargestellt durch die blauen Pfeile.

In diesem Fall sind die roten Pfeile größer als die blauen Pfeile, was bedeutet, dass die Verdünnungsrate größer ist als die der Rekristallisation. An dieser Stelle haben Sie eine ungesättigte Lösung (Sättigungsfarben, 2014).

Daher können wir sagen, dass eine verdünnte Lösung mehr gelöste Stoffe darin lösen kann, bis sie den Punkt der Sättigung erreicht. Am Sättigungspunkt, ohne weitere gelöste Stoffe, wird es sich in dem Lösungsmittel lösen und eine solche Lösung wird eine gesättigte Lösung genannt.

Daher sind die Lösungen anfänglich ungesättigt und werden schließlich durch die Zugabe von gelösten Stoffen gesättigte Lösungen.

Was ist eine verdünnte Lösung?

Eine verdünnte Lösung ist die ungesättigte, gesättigte oder übersättigte Lösung, der mehr Lösungsmittel zugesetzt wird. Das Ergebnis ist eine ungesättigte Lösung von geringerer Konzentration.

Verdünnungen sind ein üblicher Vorgang in einem chemischen Labor. Im Allgemeinen arbeiten wir mit verdünnten Lösungen, die aus Mutterlösungen hergestellt werden, die direkt von einem bestimmten Händler bezogen werden.

Um die Verdünnungen herzustellen, wird Formel C verwendet1V1= C2V2 wobei C die Konzentration der Lösung ist, im Allgemeinen in Bezug auf Molarität oder Normalität. V ist das Volumen der Lösung in ml und die Ausdrücke 1 und 2 entsprechen den Lösungen, die konzentriert bzw. verdünnt sind.

Faktoren, die die Löslichkeit beeinflussen

Die Menge an gelöstem Stoff, die in einem Lösungsmittel gelöst werden kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab, von denen die wichtigsten sind:

1- Temperatur

Die Löslichkeit nimmt mit der Temperatur zu. Zum Beispiel kann mehr Salz in heißem Wasser als in kaltem Wasser gelöst werden.

Es kann jedoch Ausnahmen geben, beispielsweise nimmt die Löslichkeit von Gasen in Wasser mit steigender Temperatur ab.

In diesem Fall erhalten gelöste Moleküle kinetische Energie, wenn sie erhitzt werden, was ihr Entweichen erleichtert.

2- Druck.

Der Druckanstieg kann die Auflösung von gelöstem Stoff erzwingen. Dies wird üblicherweise verwendet, um Gase in Flüssigkeiten aufzulösen.

3- Chemische Zusammensetzung

Die Art des gelösten Stoffes und des Lösungsmittels und die Anwesenheit anderer chemischer Verbindungen in der Lösung beeinflussen die Löslichkeit.

Zum Beispiel können Sie eine größere Menge Zucker in Wasser auflösen als Salz in Wasser. In diesem Fall wird gesagt, dass Zucker löslicher ist.

Ethanol und Wasser sind vollständig miteinander löslich. In diesem speziellen Fall ist das Lösungsmittel die Verbindung, die in größerer Menge vorliegt.

4- Mechanische Faktoren.

Im Gegensatz zu der Auflösungsgeschwindigkeit, die hauptsächlich von der Temperatur abhängt, hängt die Rekristallisationsgeschwindigkeit von der Konzentration des gelösten Stoffes auf der Oberfläche des Kristallgitters ab, was begünstigt wird, wenn eine Lösung unbeweglich ist.

Daher vermeidet die Bewegung der Lösung diese Ansammlung, maximiert die Auflösung (Tipes of saturation, 2014).

Sättigungs- und Löslichkeitskurven

Die Löslichkeitskurven sind eine graphische Datenbank, in der die Menge an gelöstem Stoff, die sich in einer Menge Lösungsmittel löst, bei einer bestimmten Temperatur verglichen wird.

Solubilitätskurven werden üblicherweise für eine Menge gelösten Stoffes, entweder fest oder gasförmig, in 100 Gramm Wasser aufgetragen (Brian, 2014). Abbildung 2 zeigt die Sättigungskurven für mehrere gelöste Stoffe in Wasser.

Abbildung 2: Sättigungskurven. Auf der Abszisse sind die Temperaturgrade aufgetragen, während auf der Ordinate die Gramm gelöster Stoffe in 100 Gramm Wasser aufgetragen sind.

Die Kurve zeigt den Sättigungspunkt bei einer bestimmten Temperatur an. Die Fläche unter der Kurve zeigt an, dass Sie eine ungesättigte Lösung haben und daher mehr gelöste Stoffe hinzufügen können. Im Bereich oberhalb der Kurve befindet sich eine übersättigte Lösung (Solubility Curves, s.f.).

Als Beispiel kann das Natriumchlorid (NaCl) bei 25ºC etwa 35 Gramm NaCl in 100 Gramm Wasser gelöst werden, um eine gesättigte Lösung zu erhalten (Cambrige University, s.f.).

Beispiele für verdünnte Lösungen

Ungesättigte Lösungen können täglich gefunden werden, es ist nicht notwendig, in einem chemischen Labor zu sein.

Das Lösungsmittel muss nicht notwendigerweise Wasser sein. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele für verdünnte Lösungen:

  • Wenn man einer Tasse heißen Kaffee einen Löffel Zucker zufügt, entsteht eine Lösung aus ungesättigtem Zucker.
  • Essig ist eine verdünnte Lösung von Essigsäure in Wasser.
  • Nebel ist eine ungesättigte (aber nahezu gesättigte) Lösung von Wasserdampf in der Luft.
  • 0,01 M HCl ist eine ungesättigte Lösung von Salzsäure in Wasser.
  • Der Desinfektionsalkohol ist eine verdünnte Lösung von Isopropylalkohol in Wasser.
  • Die Suppe ist eine ungesättigte Lösung von Wasser und Natriumchlorid.
  • Alkoholische Getränke sind verdünnte Lösungen von Ethanol und Wasser. Es zeigt normalerweise den Prozentsatz des Alkohols an, den sie haben.

Referenzen

  1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 7. Juli). Definition und Beispiele für gesättigte Lösungen. Von about.com wiederhergestellt.
  2. Cambrige Universität. (s.). Löslichkeitskurven. Von dynamicscience.com.au.
  3. Beispiele für gesättigte Lösung. (s.). Von examples.yourdcitionary.com abgerufen.
  4. J., S. (2014, 4. Juni). Gesättigte und übersättigte Lösungen. Von socratic.org abgerufen.
  5. James, N. (s.f.). Gesättigte Lösung: Definition und Beispiele. Von study.com abgerufen.
  6. M., B. (2014, 14. Oktober). Gesättigte und übersättigte Lösungen. Von socratic.org abgerufen.
  7. Löslichkeitskurven. (s.). Von kentchemistry.com abgerufen.
  8. Sättigungstypen. (2014, 26. Juni). Von chem.libretexts.org abgerufen.