สารละลายเจือจางคืออะไร ปัจจัยและตัวอย่าง

สารละลายที่เจือจาง หรือไม่อิ่มตัว เป็นสารละลายเคมีที่ยังไม่ถึงความเข้มข้นสูงสุดของตัวถูกละลายละลายในตัวทำละลาย ตัวละลายเพิ่มเติมจะหายไปเมื่อถูกเพิ่มเข้าไปในสารละลายที่เจือจางและจะไม่ปรากฏในช่วงน้ำ (Anne Marie Helmenstine, 2016)

จากมุมมองทางเคมี - ฟิสิกส์ของสารละลายที่ไม่อิ่มตัวถือว่าเป็นสภาวะสมดุลแบบไดนามิกที่ความเร็วที่ตัวทำละลายละลายตัวละลายมากกว่าอัตราการตกผลึกอีกครั้ง (J., 2014)

ตัวอย่างของสารละลายที่เจือจางแสดงไว้ในรูปที่ 1 ในรูปที่ 1.1, 1.2 และ 1.3 มีปริมาตรน้ำคงที่ในบีกเกอร์

ในรูปที่ 1.1 เริ่มกระบวนการที่ตัวถูกละลายเริ่มละลายโดยมีลูกศรสีแดง ในกรณีนี้จะเห็นสองขั้นตอนหนึ่งของเหลวและหนึ่งของแข็ง

ในรูปที่ 1.2 ของแข็งส่วนใหญ่ละลาย แต่ไม่สมบูรณ์เนื่องจากกระบวนการปรับสภาพใหม่ซึ่งแสดงโดยลูกศรสีน้ำเงิน

ในกรณีนี้ลูกศรสีแดงมีขนาดใหญ่กว่าลูกศรสีน้ำเงินซึ่งหมายความว่าอัตราการเจือจางมากกว่าอัตราการตกผลึกอีกครั้ง ณ จุดนี้คุณมีโซลูชันที่ไม่อิ่มตัว (tipes of saturation, 2014)

ดังนั้นเราสามารถพูดได้ว่าสารละลายที่เจือจางสามารถละลายตัวละลายได้มากขึ้นจนกว่าจะถึงจุดอิ่มตัว เมื่อถึงจุดอิ่มตัวโดยที่ไม่ต้องละลายตัวทำละลายมันจะละลายในตัวทำละลายและสารละลายดังกล่าวเรียกว่าสารละลายอิ่มตัว

ด้วยวิธีนี้การแก้ปัญหาไม่ได้เริ่มต้นในธรรมชาติและในที่สุดก็กลายเป็นโซลูชั่นอิ่มตัวโดยนอกเหนือจากตัวถูกละลายในนั้น

โซลูชันที่เจือจางคืออะไร

สารละลายเจือจางคือสารละลายที่ไม่อิ่มตัวอิ่มตัวหรืออิ่มตัวอิ่มตัวซึ่งมีการเพิ่มตัวทำละลายมากขึ้น ผลที่ได้คือสารละลายที่ไม่อิ่มตัวของความเข้มข้นต่ำ

การเจือจางเป็นกระบวนการทั่วไปในห้องปฏิบัติการเคมี โดยทั่วไปเราทำงานร่วมกับโซลูชันที่ถูกเจือจางซึ่งทำมาจากโซลูชันสำหรับแม่ซึ่งเป็นโซลูชันที่ซื้อโดยตรงจากผู้ขายรายหนึ่ง

ในการทำให้เจือจางสูตร C ₁ V ₁ = C ₂ V _{2 ถูกใช้} โดยที่ C คือความเข้มข้นของสารละลายโดยทั่วไปในแง่ของโมลาร์หรือภาวะปกติ V คือปริมาตรของสารละลายเป็นมล. และเงื่อนไข 1 และ 2 สอดคล้องกับสารละลายเข้มข้นและเจือจางตามลำดับ

ปัจจัยที่มีผลต่อการละลาย

จำนวนตัวถูกละลายที่สามารถละลายในตัวทำละลายจะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ ซึ่งสำคัญที่สุดคือ:

1- อุณหภูมิ

ความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่นเกลือสามารถละลายในน้ำร้อนได้มากกว่าน้ำเย็น

อย่างไรก็ตามอาจมีข้อยกเว้นตัวอย่างเช่นความสามารถในการละลายของก๊าซในน้ำลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

ในกรณีนี้โมเลกุลที่ถูกละลายจะได้รับพลังงานจลน์เมื่อถูกทำให้ร้อนซึ่งจะช่วยให้หลบหนีได้ง่ายขึ้น

2- ความดัน

การเพิ่มขึ้นของความดันสามารถบังคับให้การละลายของตัวถูกละลาย โดยทั่วไปจะใช้เพื่อละลายก๊าซในของเหลว

3- องค์ประกอบทางเคมี

ธรรมชาติของตัวถูกละลายและตัวทำละลายและการปรากฏตัวของสารประกอบทางเคมีอื่น ๆ ในการแก้ปัญหาส่งผลกระทบต่อการละลาย

ตัวอย่างเช่นคุณสามารถละลายน้ำตาลในน้ำได้มากกว่าเกลือในน้ำ ในกรณีนี้ว่ากันว่าน้ำตาลละลายได้มากกว่า

เอทานอลและน้ำสามารถละลายได้อย่างสมบูรณ์ ในกรณีพิเศษนี้ตัวทำละลายจะเป็นสารประกอบที่มีปริมาณมากขึ้น

4- ปัจจัยเชิงกล

ตรงกันข้ามกับอัตราการละลายซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอัตราการตกผลึกขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของตัวถูกละลายบนพื้นผิวของผลึกขัดแตะ

ดังนั้นความปั่นป่วนของการแก้ปัญหาหลีกเลี่ยงการสะสมนี้เพิ่มการละลาย (Tipes of saturation, 2014)

เส้นโค้งความอิ่มตัวและการละลาย

เส้นโค้งความสามารถในการละลายเป็นฐานข้อมูลแบบกราฟิกที่เปรียบเทียบปริมาณตัวละลายที่ละลายในปริมาณตัวทำละลายที่อุณหภูมิหนึ่ง

โดยทั่วไปแล้วเส้นโค้งความสามารถในการละลายนั้นถูกวางแผนไว้สำหรับปริมาณของตัวถูกละลายไม่ว่าจะเป็นของแข็งหรือก๊าซในน้ำ 100 กรัม (Brian, 2014) รูปที่ 2 แสดงเส้นโค้งความอิ่มตัวสำหรับตัวละลายหลายชนิดในน้ำ

เส้นโค้งแสดงถึงจุดอิ่มตัวที่อุณหภูมิหนึ่ง พื้นที่ใต้เส้นโค้งบ่งบอกว่าคุณมีทางออกที่ไม่อิ่มตัวดังนั้นคุณสามารถเพิ่มตัวละลายมากขึ้น ในบริเวณเหนือเส้นโค้งจะมีสารละลายที่มีความอิ่มตัวสูง (Solubility Curves, sf)

จากตัวอย่างโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ที่ 25 องศาเซ็นติเกรด NaCl ประมาณ 35 กรัมสามารถละลายในน้ำ 100 กรัมเพื่อให้ได้สารละลายอิ่มตัว (Cambrige University, nd)

ตัวอย่างของสารละลายที่เจือจาง

โซลูชันที่ไม่อิ่มตัวสามารถพบได้แบบวันต่อวันไม่จำเป็นต้องอยู่ในห้องปฏิบัติการเคมี

ตัวทำละลายไม่จำเป็นต้องเป็นน้ำ ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างของการแก้ปัญหาเจือจางทุกวัน:

• การเติมน้ำตาลหนึ่งช้อนโต๊ะลงในกาแฟร้อนหนึ่งถ้วยจะทำให้ได้น้ำตาลที่ไม่อิ่มตัว
• น้ำส้มสายชูเป็นสารละลายกรดอะซิติกเจือจางในน้ำ
• หมอกเป็นสารละลายที่ไม่อิ่มตัว (แต่ใกล้เคียงกับอิ่มตัว) ของไอน้ำในอากาศ
• 0.01 M HCl เป็นสารละลายไฮโดรคลอริกที่ไม่อิ่มตัวในน้ำ
• แอลกอฮอล์ฆ่าเชื้อคือสารละลายไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ในน้ำเจือจาง
• น้ำซุปเป็นสารละลายที่ไม่อิ่มตัวของน้ำและโซเดียมคลอไรด์
• เครื่องดื่มแอลกอฮอล์เป็นสารละลายเอทานอลและน้ำเจือจาง มันมักจะแสดงเปอร์เซ็นต์ของแอลกอฮอล์ที่พวกเขามี