НЕНАСИТЕНО РЕШЕНИЕ: ОТ КАКВО СЕ СЪСТОИ И ПРИМЕРИ - ХИМИЯ - 2026

Един ненаситен разтвор е такъв, в който среда разтворител е все още в състояние на разтваряне повече разтвореното вещество. Тази среда обикновено е течна, въпреки че може да бъде и газообразна. По отношение на разтвореното вещество, това е конгломерат от частици в твърдо или газообразно състояние.

А какво да кажем за течните разтвори? В този случай разтворът е хомогенен, стига и двете течности да са смесими. Пример за това е добавянето на етилов алкохол към вода; двете течности с техните молекули, CH ₃ CH ₂ OH и H ₂ O са смесими защото те образуват водородни връзки (CH ₃ CH ₂ OH-OH ₂).

Източник: Pixabay

Въпреки това, ако дихлорометан (CH ₂ Cl ₂) и вода се смесват, те ще се образува разтвор с два етапа: един воден и други органични. Защо? Тъй като молекулите на CH ₂ Cl ₂ и H ₂ O взаимодействат много слабо, така че един плъзга над друга, в резултат на две несъвместими течности.

Малка капка CH ₂ Cl ₂ (разтворено вещество) е достатъчно за насищане на водата (разтворител). Ако, напротив, те биха могли да образуват ненаситен разтвор, тогава би се виждал напълно хомогенен разтвор. По тази причина само твърди и газообразни разтворители могат да генерират ненаситени разтвори.

Какво представлява ненаситеният разтвор?

В ненаситения разтвор молекулите на разтворителя взаимодействат с такава ефективност, че разтворените молекули не могат да образуват друга фаза.

Какво означава това? Че взаимодействията разтворител-разтворител надвишават, предвид условията на налягане и температура, взаимодействията разтворители-разтворители.

След като взаимодействията между разтворители се увеличават, те "оркестрират" образуването на втора фаза. Например, ако разтворителната среда е течност, а разтвореното вещество е твърдо, втората ще се разтвори в първата, за да образува хомогенен разтвор, докато се появи твърда фаза, която не е нищо повече от утаения разтворител.

Тази утайка се дължи на факта, че разтворените молекули успяват да се групират, поради своята химична природа, присъща на тяхната структура или връзки. Когато това се случи, се казва, че разтворът е наситен с разтворено вещество.

Следователно ненаситеният разтвор на твърд разтворител се състои от течна фаза без утайка. Докато ако разтвореното вещество е газообразно, тогава ненаситеният разтвор трябва да не съдържа присъствие на мехурчета (които не са нищо повече от струпвания на газообразни молекули).

Влияние на температурата

Температурата директно влияе на степента на насищане на разтвор по отношение на разтвореното вещество. Това може да се дължи главно на две причини: отслабването на взаимодействията на разтворимото вещество поради ефекта на топлината и увеличаването на молекулните вибрации, което помага да се разпръснат молекулите на разтворените вещества.

Ако разтворителят се счита за компактно пространство, в чиито дупки се разполагат разтворените молекули, тъй като температурата се увеличава, молекулите ще вибрират, увеличавайки размера на тези дупки; по такъв начин, че разтвореното вещество може да пробие в други посоки.

Неразтворими твърди вещества

Някои разтворители обаче имат толкова силни взаимодействия, че молекулите на разтворителя трудно могат да ги разделят. Когато случаят е такъв, минималната концентрация на разтворения разтворен разтвор е достатъчна, за да се утаи и той е неразтворимо твърдо вещество.

Неразтворимите твърди вещества, образувайки втора твърда фаза, която се различава от течната фаза, генерират малко ненаситени разтвори. Например, ако 1L течност А може да разтвори само 1 g В, без да се утаи, тогава смесването на 1 L от A с 0,5 g от В ще генерира ненаситен разтвор.

По подобен начин, диапазон от концентрации между 0 и 1 g В също образува ненаситени разтвори. Но при преминаване от 1 g, B ще се утаи. Когато това се случи, решението преминава от ненаситено до насищане с В.

Ами ако температурата се повиши? Ако разтвор, наситен с 1,5 g В, се подлага на нагряване, топлината ще помогне за разтваряне на утайката. Ако обаче има много утаена В, топлината няма да може да я разтвори. Ако е така, повишаването на температурата просто би изпарило разтворител или течност А.

Примери

Източник: Pixabay

Примерите за ненаситени разтвори са многобройни, тъй като те зависят от разтворителя и разтвореното вещество. Например, за същата течност А и за други разтворители C, D, E… Z, техните разтвори ще бъдат ненаситени, стига да не се утаяват или да образуват мехур (ако те са газообразни разтвори).

-Морето може да даде два примера. Морската вода е масивно разтваряне на соли. Ако малко от тази вода се свари, ще се отбележи, че тя е ненаситена при липса на утаена сол. Въпреки това, тъй като водата се изпарява, разтворените йони започват да се струпват, оставяйки селетер залепнал в саксията.

-Друг пример е разтварянето на кислород във водата на моретата. О В ₂ молекулата преминава в дълбините на морето достатъчно далеч за морската фауна, за да дишат; въпреки факта, че е слабо разтворим. Поради тази причина е обичайно да се наблюдават кислородни мехурчета, излизащи на повърхността; от които няколко молекули успяват да се разтворят.

Подобна ситуация възниква и с молекулата на въглеродния диоксид, CO ₂. За разлика от O ₂, CO ₂ е малко по-разтворим, тъй като реагира с вода и образува въглеродна киселина, H ₂ CO ₃.

Разлика с наситен разтвор

Обобщавайки гореописаното, какви са разликите между ненаситения и наситен разтвор? Първо, визуалният аспект: ненаситеният разтвор се състои само от една фаза. Следователно не трябва да има наличие на твърда (твърда фаза) или мехурчета (газова фаза).

Също така концентрациите на разтворени вещества в ненаситения разтвор могат да варират, докато се образува утайка или мехурче. Докато в наситени бифазни разтвори (течно-твърди или течно-газообразни) концентрацията на разтворения разтворител е постоянна.

Защо? Тъй като частиците (молекули или йони), които образуват утайката, установяват равновесие с тези, които лежат разтворени в разтворителя:

Частици (от утайката <=> разтворени частици

Bubble Molecules <=> Разтворени молекули

Този сценарий не се обмисля в ненаситени разтвори. Когато се опитвате да разтворите повече разтворено вещество в наситен разтвор, равновесието се измества наляво; до образуването на повече утайка или мехурчета.

Тъй като в ненаситени разтвори това равновесие (насищане) все още не е установено, течността може да "съхранява" по-твърдо вещество или газ.

Разтвореният кислород присъства около водорасли на морското дъно, но когато кислородните мехурчета излизат от листата му, това означава, че настъпва насищане с газ; в противен случай не се наблюдават мехурчета.

Препратки

1. Обща химия. Учебен материал. Лима: Папски католически университет в Перу. Възстановено от: corinto.pucp.edu.pe
2. Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (22 юни 2018 г.). Определение за ненаситени разтвори. Възстановено от: thinkco.com
3. TutorVista. (SF). Ненаситен разтвор. Взета от: chemistry.tutorvista.com
4. Химия LibreTexts. (SF). Видове наситеност. Възстановено от: chem.libretexts.org
5. Надин Джеймс. (2018). Ненаситено решение: Определение и примери. Възстановено от: study.com