ما هو المحلول المشبع؟ (مع أمثلة) - كيمياء - 2026

A محلول مشبع هو الحل الكيميائية التي تحتوي على الحد الأقصى لتركيز المذاب الذائبة في المذيبات. تعتبر حالة من التوازن الديناميكي حيث تكون السرعات التي يذوب فيها المذيب المذاب وسرعة إعادة التبلور متساوية (J. ، 2014).

لن يذوب المذاب الإضافي في محلول مشبع وسيظهر في مرحلة مختلفة ، إما راسبًا إذا كان صلبًا في سائل أو فورانًا إذا كان غازًا في سائل (Anne Marie Helmenstine ، 2016).

يوضح الشكل 1 مثالاً على محلول مشبع. في الأشكال 1.1 و 1.2 و 1.3 ، يوجد حجم ثابت للماء في الدورق. في الشكل 1.1 ، تبدأ عملية التشبع ، حيث يبدأ المذاب في الذوبان ، ويمثله الأسهم الحمراء.

في الشكل 1.2 ، تم إذابة الكثير من المادة الصلبة ، ولكن ليس تمامًا بسبب عملية إعادة التبلور ، التي تمثلها الأسهم الزرقاء.

في الشكل 1.3 ، تبقى كمية صغيرة فقط من المذاب غير محلولة. في هذه الحالة ، يكون معدل إعادة التبلور أكبر من معدل الذوبان. (نصائح التشبع ، 2014)

تُعرف نقطة التركيز الأقصى للمذاب في المذيب بنقطة التشبع.

العوامل المؤثرة على التشبع

تعتمد كمية المذاب التي يمكن إذابتها في مذيب على عوامل مختلفة ، من أهمها:

درجة الحرارة

تزداد قابلية الذوبان مع درجة الحرارة. على سبيل المثال ، يمكن إذابة الملح في الماء الساخن أكثر من الماء البارد.

ومع ذلك ، قد تكون هناك استثناءات ، على سبيل المثال ، تقل قابلية ذوبان الغازات في الماء مع زيادة درجة الحرارة. في هذه الحالة ، تتلقى الجزيئات الذائبة الطاقة الحركية أثناء تسخينها ، مما يسهل هروبها.

الضغط

الضغط المتزايد يمكن أن يجبر الذوبان. يستخدم هذا عادة في إذابة الغازات في السوائل.

التركيب الكيميائي

تؤثر طبيعة المذاب والمذيب ووجود مواد كيميائية أخرى في المحلول على قابلية الذوبان. على سبيل المثال ، يمكن إذابة المزيد من السكر في الماء أكثر من الملح في الماء. في هذه الحالة ، يُقال أن السكر أكثر قابلية للذوبان.

الإيثانول في الماء قابل للذوبان تمامًا مع بعضهما البعض. في هذه الحالة بالذات ، سيكون المذيب هو المركب الموجود بكمية أكبر.

العوامل الميكانيكية

على عكس معدل الذوبان ، الذي يعتمد بشكل أساسي على درجة الحرارة ، يعتمد معدل إعادة التبلور على تركيز المذاب على سطح الشبكة البلورية ، والذي يفضل عندما يكون المحلول غير متحرك.

لذلك ، فإن تقليب المحلول يمنع هذا التراكم ويزيد من الذوبان (نصائح التشبع ، 2014).

منحنيات التشبع والذوبان

منحنيات الذوبان هي قاعدة بيانات رسومية حيث تتم مقارنة كمية المذاب الذي يذوب في كمية من المذيب ، عند درجة حرارة معينة.

عادةً ما يتم رسم منحنيات الذوبان لكمية المذاب ، سواء كانت صلبة أو غازية ، في 100 جرام من الماء (Brian ، 2014).

منحنيات التشبع لمختلف المواد المذابة في الماء موضحة في الشكل 2.

على محور الإحداثيات لدينا درجة الحرارة بالدرجات المئوية ، وعلى محور الإحداثيات لدينا تركيز المذاب معبرًا عنه بالجرامات من المذاب لكل 100 جرام من الماء.

يشير المنحنى إلى نقطة التشبع عند درجة حرارة معينة. تشير المنطقة الموجودة أسفل المنحنى إلى أن لديك محلول غير مشبع وبالتالي يمكن إضافة المزيد من الذائبة.

المنطقة الموجودة فوق المنحنى بها محلول مفرط التشبع. (منحنيات الذوبان ، سادس)

بأخذ كلوريد الصوديوم (NaCl) كمثال ، عند 25 درجة مئوية ، يمكن إذابة حوالي 35 جرامًا من كلوريد الصوديوم في 100 جرام من الماء للحصول على محلول مشبع. (جامعة كامبريدج ، سادس)

أمثلة على المحاليل المشبعة

يمكن العثور على المحاليل المشبعة على أساس يومي ، وليس من الضروري أن تكون في مختبر كيميائي. ليس بالضرورة أن يكون المذيب ماء. فيما يلي أمثلة يومية للحلول المشبعة:

- الصودا والمشروبات الغازية بشكل عام هي محاليل مشبعة بثاني أكسيد الكربون في الماء. هذا هو السبب عندما يتم تحرير الضغط ، تتشكل فقاعات ثاني أكسيد الكربون.

- تربة الأرض مشبعة بالنيتروجين.

- يمكنك إضافة السكر أو الملح إلى الخل لتكوين محلول مشبع.

- يضاف مسحوق الشوكولاتة إلى الحليب حتى لا يذوب فيشكل محلول مشبع.

- يمكن تشبع الحليب بالدقيق لدرجة أنه لا يمكن إضافة المزيد من الدقيق إلى الحليب.

- الزبدة المذابة يمكن أن تشبع بالملح عندما لا يذوب الملح.

ما هو محلول مفرط التشبع؟

تعريف المحلول فوق المشبع هو الذي يحتوي على مادة مذابة أكثر مما يمكن حله في المذيب عادة. يتم ذلك عادة عن طريق زيادة درجة حرارة المحلول.

سيؤدي تغيير طفيف في المحلول أو إدخال "بذرة" أو بلورة مذابة صغيرة إلى تبلور المادة المذابة الزائدة. إذا لم تكن هناك نقطة نواة لتكوين البلورات ، فيمكن أن يبقى المذاب الزائد في المحلول.

يمكن أن يحدث شكل آخر من أشكال التشبع الفائق عندما يتم تبريد محلول مشبع بعناية. هذا التغيير في الظروف يعني أن التركيز هو في الواقع أعلى من نقطة التشبع ، وقد تم تشبع المحلول.

يمكن استخدام هذا في عملية إعادة التبلور لتنقية مادة كيميائية: يذوب إلى نقطة التشبع في مذيب ساخن ، ثم عندما يبرد المذيب وتقل القابلية للذوبان ، تتراكم المادة المذابة الزائدة.

الشوائب ، التي توجد بتركيز أقل بكثير ، لا تشبع المذيب وبالتالي تظل ذائبة في السائل.

المراجع

1. آن ماري هيلمنستين ، ب. (2016 ، 7 يوليو). تعريف الحلول المشبعة وأمثلة. تم الاسترجاع من حول: about.com
2. جامعة كامبريج. (سادس). منحنيات الذوبان. تم الاسترجاع من موقع dynamicscience.com: dynamicscience.com.au.
3. أمثلة على المحلول المشبع. (سادس). تم الاسترجاع من دراستك: أمثلة.
4. ، س. (2014 ، 4 يونيو). المحاليل المشبعة والمشبعة. تم الاسترجاع من socratic.org: socratic.org.
5. جيمس ، ن. (بدون تاريخ). الحل المشبع: التعريف والأمثلة. تم الاسترجاع من study.com: study.com.
6. ، ب. (2014 ، 14 أكتوبر). المحاليل المشبعة والمشبعة. تم الاسترجاع من socratic.org: socratic.org.
7. منحنيات الذوبان. (سادس). تم الاسترجاع من KentChemistry: kentchemistry.com.
8. نصائح التشبع. (2014 ، 26 يونيو). تم الاسترجاع من libretex الكيمياء: chem.libretexts.org.