的不饱和溶液是其中溶剂介质是仍然能够溶解更多的溶质。该介质通常是液体,尽管它也可以是气体。关于溶质,它是固态或气态颗粒的聚集体。
那液体溶质呢?在这种情况下,只要两种液体都可混溶,则溶液是均匀的。这样的一个例子是在水中添加乙醇。两种液体及其分子CH 3 CH 2 OH和H 2 O互溶,因为它们形成氢键(CH 3 CH 2 OH-OH 2)。
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但是,如果将二氯甲烷(CH 2 Cl 2)和水混合,它们将形成具有两相的溶液:一种是水相,另一种是有机相。为什么?因为CH 2 Cl 2和H 2 O 分子之间的相互作用非常弱,所以一个在另一个上滑动会导致两种不混溶的液体。
滴一滴CH 2 Cl 2(溶质)足以使水(溶剂)饱和。相反,如果它们可以形成不饱和溶液,那么将看到完全均匀的溶液。因此,只有固体和气体溶质才能生成不饱和溶液。
什么是不饱和溶液?
在不饱和溶液中,溶剂分子的相互作用使溶质分子无法形成另一相。
这是什么意思?在给定压力和温度条件下,溶剂-溶质相互作用超过了溶质-溶质相互作用。
一旦溶质-溶质相互作用增加,它们就会“协调”第二阶段的形成。例如,如果溶剂介质是液体,而溶质是固体,则第二溶质将溶解在第一溶质中以形成均匀溶液,直到出现固相,而固相就是沉淀的溶质。
该沉淀是由于以下事实:溶质分子由于其结构或键所固有的化学性质而设法聚集在一起。发生这种情况时,据说溶液中会充满溶质。
因此,固体溶质的不饱和溶液由没有沉淀的液相组成。而如果溶质是气态的,那么不饱和溶液必须没有气泡的存在(气泡不过是气态分子的团簇而已)。
温度的影响
温度直接影响溶液相对于溶质的不饱和度。这可能主要是由于两个原因:由于热的作用,溶质与溶质之间的相互作用减弱,以及有助于分散溶质分子的分子振动增加。
如果溶剂介质被认为是溶质分子容纳在其孔中的紧凑空间,则随着温度的升高,分子将发生振动,从而增加这些孔的大小;溶质可以在其他方向突破。
不溶性固体
但是,某些溶质具有如此强的相互作用,以至于溶剂分子几乎无法分离它们。在这种情况下,所述溶解的溶质的最低浓度足以使其沉淀,因此为不溶性固体。
不溶性固体通过形成不同于液相的第二固相而生成很少的不饱和溶液。例如,如果1升液体A只能溶解1克B而不会沉淀,则将1升A与0.5克B混合会生成不饱和溶液。
同样,B的浓度范围在0到1g之间也会形成不饱和溶液。但是从1g开始,B会沉淀。发生这种情况时,溶液会从不饱和变为B饱和。
如果温度升高怎么办?如果将饱和了1.5g B的溶液加热,则热量将有助于溶解沉淀物。但是,如果有大量沉淀的B,则热量将无法溶解它。如果是这样,温度升高将仅蒸发掉溶剂或液体A。
例子
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不饱和溶液的例子很多,因为它们取决于溶剂和溶质。例如,对于相同的液体A和其他溶质C,D,E… Z,只要它们不沉淀或不形成气泡(如果它们是气态溶质),它们的溶液将是不饱和的。
-大海可以提供两个例子。海水会大量溶解盐分。如果将其中的少量水煮沸,则会注意到在没有沉淀盐的情况下它是不饱和的。但是,随着水的蒸发,溶解的离子开始聚集在一起,使硝石粘在锅上。
-另一个例子是氧气在海洋水中的溶解。O 2分子越过海洋的深度足以使海洋动物呼吸。尽管它难溶。因此,通常会观察到气泡冒出表面。其中,一些分子设法溶解。
二氧化碳分子CO 2发生类似情况。与O 2不同,CO 2的溶解度稍高,因为它与水反应形成碳酸H 2 CO 3。
与饱和溶液的区别
综上所述,不饱和溶液和饱和溶液之间有什么区别?首先,视觉方面:不饱和溶液仅包含一个相。因此,不应存在固体(固相)或气泡(气相)。
同样,不饱和溶液中的溶质浓度可以变化,直到形成沉淀或气泡。在饱和的两相溶液(液-固或液-气)中,溶解的溶质浓度恒定。
为什么?因为构成沉淀物的颗粒(分子或离子)与溶解在溶剂中的那些颗粒建立了平衡:
颗粒(来自沉淀物<=>溶解的颗粒
气泡分子<=>溶解分子
在不饱和溶液中不考虑这种情况。当试图在饱和溶液中溶解更多的溶质时,平衡向左移动;形成更多的沉淀或气泡。
因为在不饱和溶液中尚未建立这种平衡(饱和),所以液体可以“存储”更多的固体或气体。
溶解的氧气存在于海底藻类周围,但是当氧气气泡从其叶片中冒出时,表明发生了气体饱和。否则,将不会观察到气泡。
参考文献
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