Содержание
- Что такое насыщенный раствор?
- Как сделать пересыщенный раствор
- Горячий лед, горная леденец и кристаллическое образование
Вылейте кристаллы сахара в воду и размешайте, и сахар растворится. Продолжайте наливать и перемешивать, и в определенный момент больше не будет растворяться, и кристаллы упадут на дно стакана. В этот момент решение называется насыщенным. Но подождите - вы можете заставить больше кристаллов сахара растворяться, нагревая воду. Когда вы достигли точки насыщения, и больше сахара растворяется, вы получаете пересыщенный раствор. Вы можете сделать это с солью, сахаром, кристаллами ацетата натрия и всем остальным, что растворяется в воде. На самом деле, вам даже не нужна вода для создания пересыщенного раствора. Вы можете сделать это с помощью спирта, растворителя или любого другого растворителя. Однако проще всего делать это с водой, потому что вода - лучший растворитель в мире.
Что такое насыщенный раствор?
Вода является одним из самых интересных и важных химических соединений, которые есть. Каждая молекула воды состоит из двух положительно заряженных атомов водорода и отрицательно заряженного атома кислорода. Атомы водорода располагаются на гораздо большем атоме кислорода, чтобы создать чистую полярность от одной стороны молекулы к другой. Из-за этого молекулы воды образуют связи друг с другом в процессе, называемом водородной связью.
Когда вы вводите растворенное вещество, такое как сахар или соль, молекулы воды притягиваются к растворенным атомам и молекулам сильнее, чем они притягиваются друг к другу. Они окружают молекулы растворенного вещества, и, поскольку они делают, растворенное вещество постепенно распадается. Составляющие его атомы и молекулы уходят, каждый из которых окружен молекулами воды, и растворенное вещество растворяется. Если вы продолжаете помешивать в большем количестве растворенного вещества, у вас, в конце концов, кончаются молекулы воды, чтобы выполнить эту работу, и в этот момент раствор насыщается.
Как сделать пересыщенный раствор
Способ сделать пересыщенный раствор состоит в том, чтобы добавить тепло, но немного тепла не сделает работу. Вы должны нагреть воду близко к точке кипения. Когда вода становится такой горячей, молекулы воды имеют больше свободы для перемещения, и между ними появляется больше места для растворенных молекул. Вы можете продолжать помешивать в соли, сахаре или любом другом растворенном веществе, и оно будет продолжать растворяться, даже если точка насыщения достигнута. Уберите тепло и дайте раствору постепенно остыть, и раствор останется растворенным, по крайней мере, на некоторое время. По сути, это перенасыщенное определение. Пересыщенный раствор крайне нестабилен, и могут происходить странные вещи.
Горячий лед, горная леденец и кристаллическое образование
Вы когда-нибудь слышали о горячем льде? Его получают из пересыщенного раствора воды и кристаллов ацетата натрия. Когда вы вводите один кристалл ацетата натрия в такой раствор, это как триггер, который инициирует внезапную реакцию, в результате которой весь избыток ацетата натрия в растворе быстро кристаллизуется. Это экзотермический процесс, при котором выделяется тепло, поэтому в процессе реакции образуются ледяные кристаллы, но также выделяется тепло, отсюда и название горячий лед. Чтобы увидеть драматическую демонстрацию образования кристаллов, медленно наливайте перенасыщенный раствор в несколько нерастворенных кристаллов. Кристаллизация происходит так быстро, что кристаллическая башня образуется, когда вы льете.
Аналогичный процесс происходит, когда вы нагреваете воду до температуры кипения, добавляете сахар, дайте раствору остыть и суспендируете в растворе нитку. Сахар постепенно слипается в нити и образует большой кристалл, который вы можете наслаждаться как леденец. Слово для мудрых: наслаждайтесь леденцами в умеренных количествах и обязательно почистите зубы. Сахар способствует образованию полостей.