Troviamo spesso che esiste un limite alla quantità di soluto che si dissolverà in una data quantità di solvente. Ciò è particolarmente vero quando i solidi si dissolvono nei liquidi. Ad esempio, se 36 g di cristalli KCl vengono agitati con 100 g H2O a 25°C, solo 35,5 g del solido si dissolve. Se alziamo un po ‘ la temperatura, tutto il KCl si dissolverà, ma al raffreddamento a 25°C di nuovo, l’extra 0,5 g KC1 precipiterà, lasciando esattamente 35,5 g del sale sciolto., Descriviamo questo fenomeno dicendo che a 25°C la solubilità di KCl in H2O è di 35,5 g KC1 per 100 g H2O. Una soluzione di questa composizione è anche descritta come una soluzione satura poiché non può ospitare più KCl.
In alcune circostanze è possibile preparare una soluzione che si comporta in modo anomalo e contiene più soluto di una soluzione satura. Si dice che una tale soluzione sia sovrasatura. Un buon esempio di sovrasaturazione è fornito da Na2S2O3, tiosolfato di sodio, la cui solubilità a 25°C è di 50 g Na2S2O3 per 100 g H2O., Se 70 g di cristalli di Na2S2O3 vengono sciolti in 100 g di H2O caldo e la soluzione viene raffreddata a temperatura ambiente, i 20 g di Na2S2O3 in più di solito non precipitano. La soluzione risultante è sovrasatura; di conseguenza è anche instabile. Può essere “seminato” aggiungendo un cristallo di Na2S2O3, dopo di che il sale in eccesso si cristallizza improvvisamente e il calore viene emesso. Dopo che i cristalli si sono stabilizzati e la temperatura è tornata a 25°C, la soluzione sopra i cristalli è una soluzione satura—contiene 50 g Na2S2O3.,
Un altro esempio di cristallizzazione del sale da una soluzione sovrasatura può essere visto nel seguente video. In questo caso, una soluzione sovrasatura di acetato di sodio viene versata su un cristallo di acetato di sodio. Questi cristalli forniscono il “seme” della struttura del reticolo che induce gli ioni dell’acetato di sodio in soluzione a cristallizzare fuori.
Il sale inizia a cristallizzare, formando una grande struttura di acetato di sodio dalla precipitazione degli ioni dalla soluzione. Quando l’acetato di sodio cristallizza, gli ioni caricati in modo opposto vengono avvicinati dalla struttura cristallina., Poiché la formazione di un reticolo cristallino abbassa l’energia potenziale posizionando come cariche vicine tra loro, il sistema rilascia l’energia in eccesso nel processo di cristallizzazione. Quindi, la struttura finisce per essere calda al tatto da questa energia in eccesso.