10.16:飽和および過飽和溶液

与えられた量の溶媒に溶解する溶質の量には限界があることがよくあります。 これは、固体が液体に溶解する場合に特に当てはまります。 例えば、36g KCl結晶を100G H2Oで25℃で振とうすると、35.5gの固体のみが溶解する。 温度を幾分上げると、すべてのKClが溶解しますが、再び25℃に冷却すると、余分な0.5g KC1が沈殿し、正確に35.5gの塩が溶解します。, 我々は、25℃でH2OにおけるKClの溶解度は35.5g KC1あたり100g H2Oであると言うことによってこの現象を記述する。

いくつかの状況下では、異常に振る舞い、飽和溶液よりも多くの溶質を含む溶液を調製することが可能である。 このような溶液は過飽和であると言われている。 過飽和の良い例は、Na2S2O3、チオ硫酸ナトリウムによって提供され、25℃での溶解度は50g Na2S2O3/100g H2Oである。, 70gのNa2S2O3結晶を100gの高温H2Oに溶解し、溶液を室温に冷却すると、余分な20gのNa2S2O3は通常沈殿しない。 結果として得られる溶液は過飽和であり、その結果、それも不安定である。 それはNa2S2O3の結晶を加えることによって”播種”することができ、その後余分な塩が突然結晶化し、熱が放出される。 結晶が沈降し、温度が25℃に戻った後、結晶の上の溶液は飽和溶液であり、50g Na2S2O3を含む。,

過飽和溶液から塩を結晶化させる別の例は、次のビデオで見ることができます。 この場合、酢酸ナトリウムの過飽和溶液を酢酸ナトリウムの結晶上に注ぐ。 これらの結晶は、溶液中の酢酸ナトリウムイオンを結晶化させる格子構造”シード”を提供する。

塩は結晶化し始め、溶液からのイオンの沈殿から大きな酢酸ナトリウム構造を形成する。 酢酸ナトリウムが結晶化すると、逆に荷電したイオンは結晶構造によって一緒に近づく。, て形成と結晶格子の低下によりポテンシャルエネルギーを様料金あり、システムのリリースの余剰エネルギーの結晶化プロセス。 したがって、構造はこの余分なエネルギーから触って暖かくなります。

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