- ما هو الحل غير المشبع؟
- تأثير درجة الحرارة
- المواد الصلبة غير القابلة للذوبان
- أمثلة
- الفرق مع المحلول المشبع
- المراجع
و الحل غير المشبعة هو الذي المتوسطة المذيبات ما زالت قادرة على حل أكثر المذاب. هذا الوسط سائل بشكل عام ، على الرغم من أنه يمكن أن يكون غازيًا أيضًا. فيما يتعلق بالمذاب ، فهو عبارة عن تكتل من الجسيمات في الحالة الصلبة أو الغازية.
وماذا عن السوائل المذابة؟ في هذه الحالة ، يكون المحلول متجانسًا طالما أن كلا السائلين قابلان للامتزاج. مثال على ذلك هو إضافة الكحول الإيثيلي إلى الماء ؛ السائلين مع جزيئاتهما ، CH 3 CH 2 OH و H 2 O غير قابلين للامتزاج لأنهما يشكلان روابط هيدروجينية (CH 3 CH 2 OH-OH 2).
المصدر: Pixabay
ومع ذلك ، إذا تم خلط ثنائي كلورو ميثان (CH 2 Cl 2) والماء ، فسيشكلون محلولًا من مرحلتين: أحدهما مائي والآخر عضوي. لماذا ا؟ لأن جزيئات CH 2 Cl 2 و H 2 O تتفاعل بشكل ضعيف جدًا ، بحيث ينزلق أحدهما على الآخر ، مما ينتج عنه سائلين غير قابلين للامتزاج.
قطرة صغيرة من CH 2 Cl 2 (المذاب) كافية لتشبع الماء (المذيب). على العكس من ذلك ، إذا كان بإمكانهم تكوين حل غير مشبع ، فسيتم رؤية حل متجانس تمامًا. لهذا السبب ، فقط المواد المذابة الصلبة والغازية يمكن أن تولد المحاليل غير المشبعة.
ما هو الحل غير المشبع؟
في محلول غير مشبع ، تتفاعل جزيئات المذيب بفعالية بحيث لا تستطيع الجزيئات المذابة تشكيل مرحلة أخرى.
ماذا يعني هذا؟ أن تفاعلات المذيب - المذاب تتجاوز ، في ظل ظروف الضغط ودرجة الحرارة ، تفاعلات المذاب المذاب.
بمجرد زيادة تفاعلات الذائبة ، فإنها "تنظم" تكوين المرحلة الثانية. على سبيل المثال ، إذا كان وسط المذيب سائلًا ، والمذاب مادة صلبة ، فإن الثاني سوف يذوب في الأول لتشكيل محلول متجانس ، حتى تظهر مرحلة صلبة ، وهي ليست أكثر من المادة المذابة المترسبة.
يرجع هذا الراسب إلى حقيقة أن الجزيئات المذابة تمكنت من التجمع معًا بسبب طبيعتها الكيميائية ، وهي جوهرية في هيكلها أو روابطها. عندما يحدث هذا ، يُقال إن المحلول مشبع بالمذاب.
لذلك ، يتكون المحلول غير المشبع للمذاب الصلب من مرحلة سائلة بدون راسب. بينما إذا كان المذاب غازيًا ، فيجب أن يكون المحلول غير المشبع خاليًا من وجود الفقاعات (التي ليست أكثر من مجموعات من الجزيئات الغازية).
تأثير درجة الحرارة
تؤثر درجة الحرارة بشكل مباشر على درجة عدم تشبع المحلول فيما يتعلق بالمذاب. يمكن أن يرجع هذا بشكل أساسي إلى سببين: إضعاف تفاعلات الذائبة بسبب تأثير الحرارة ، وزيادة الاهتزازات الجزيئية التي تساعد على تشتيت جزيئات الذائبة.
إذا تم اعتبار وسط المذيب على أنه مساحة مضغوطة توجد في ثقوب جزيئات الذائبة ، مع زيادة درجة الحرارة ، تهتز الجزيئات ، مما يزيد من حجم هذه الثقوب ؛ بطريقة يمكن للمذاب اختراقها في اتجاهات أخرى.
المواد الصلبة غير القابلة للذوبان
ومع ذلك ، فإن بعض المواد المذابة لها تفاعلات قوية تجعل جزيئات المذيبات بالكاد قادرة على فصلها. عندما تكون هذه هي الحالة ، يكون الحد الأدنى من تركيز المادة المذابة المذكورة كافيًا لترسيبها ، ومن ثم فهي مادة صلبة غير قابلة للذوبان.
المواد الصلبة غير القابلة للذوبان ، من خلال تشكيل مرحلة صلبة ثانية تختلف عن المرحلة السائلة ، تولد القليل من الحلول غير المشبعة. على سبيل المثال ، إذا كان 1 لتر من السائل أ يذوب 1 جرام فقط من ب دون ترسيب ، فإن خلط 1 لتر من أ مع 0.5 جرام من ب سوف ينتج عنه محلول غير مشبع.
وبالمثل ، فإن مجموعة من التركيزات بين 0 و 1 جم من B تشكل أيضًا حلولًا غير مشبعة. ولكن بعد 1 جم ، سوف يترسب ب. عندما يحدث هذا ، ينتقل المحلول من كونه غير مشبع إلى مشبع بـ B.
ماذا لو ارتفعت درجة الحرارة؟ إذا تعرض محلول مشبع بـ 1.5 جم من B للتسخين ، فإن الحرارة ستساعد على إذابة المادة المترسبة. ومع ذلك ، إذا كان هناك الكثير من الترسبات B ، فلن تتمكن الحرارة من إذابتها. إذا كان الأمر كذلك ، فإن الزيادة في درجة الحرارة ستتبخر ببساطة المذيب أو السائل أ.
أمثلة
المصدر: Pixabay
تتعدد أمثلة المحاليل غير المشبعة لأنها تعتمد على المذيب والمذاب. على سبيل المثال ، بالنسبة لنفس السائل A والمذابات الأخرى C و D و E… Z ، فإن حلولهم ستكون غير مشبعة طالما أنها لا تترسب أو تشكل فقاعة (إذا كانت مذابة غازية).
- يمكن للبحر أن يقدم مثالين. مياه البحر هي انحلال هائل للأملاح. إذا تم غلي القليل من هذا الماء ، فسوف يلاحظ أنه غير مشبع في حالة عدم ترسيب الملح. ومع ذلك ، مع تبخر الماء ، تبدأ الأيونات الذائبة في التكتل معًا ، تاركة الملح الصخري عالقًا في الوعاء.
- مثال آخر هو انحلال الأكسجين في مياه البحار. يعبر جزيء O 2 أعماق البحر لمسافة كافية تسمح للحيوانات البحرية بالتنفس ؛ على الرغم من أنه ضعيف الذوبان. لهذا السبب من الشائع ملاحظة ظهور فقاعات الأكسجين على السطح ؛ منها جزيئات قليلة قادرة على الذوبان.
تحدث حالة مماثلة مع جزيء ثاني أكسيد الكربون ، CO 2. على عكس O 2 ، فإن CO 2 أكثر قابلية للذوبان لأنه يتفاعل مع الماء لتكوين حمض الكربونيك ، H 2 CO 3.
الفرق مع المحلول المشبع
بتلخيص ما سبق شرحه للتو ، ما هي الاختلافات بين المحلول غير المشبع والمحلول المشبع؟ أولاً ، الجانب المرئي: الحل غير المشبع يتكون من مرحلة واحدة فقط. لذلك ، يجب ألا يكون هناك وجود صلب (طور صلب) أو فقاعات (طور غاز).
أيضًا ، يمكن أن تختلف تركيزات الذائبة في محلول غير مشبع حتى تتشكل المادة المترسبة أو الفقاعات. بينما في المحاليل المشبعة ثنائية الطور (سائل - صلب أو سائل - غازي) ، يكون تركيز المادة المذابة ثابتًا.
لماذا ا؟ لأن الجسيمات (الجزيئات أو الأيونات) التي يتكون منها الراسب تؤسس توازنًا مع تلك التي تذاب في المذيب:
الجسيمات (من الراسب <=> الجسيمات الذائبة
جزيئات الفقاعات <=> الجزيئات الذائبة
لم يتم التفكير في هذا السيناريو في الحلول غير المشبعة. عند محاولة إذابة أكثر ذوبانًا في محلول مشبع ، يتحول التوازن إلى اليسار ؛ لتشكيل المزيد من الرواسب أو الفقاعات.
نظرًا لأن هذا التوازن (التشبع) لم يتم إنشاؤه بعد في المحاليل غير المشبعة ، يمكن للسائل "تخزين" المزيد من المواد الصلبة أو الغازية.
يوجد الأكسجين المذاب حول الطحالب في قاع البحر ، ولكن عندما ترتفع فقاعات الأكسجين من أوراقها ، فهذا يعني حدوث تشبع بالغاز ؛ وإلا لن يتم ملاحظة أي فقاعات.
المراجع
- كيمياء عامة. مواد تعليمية. ليما: الجامعة البابوية الكاثوليكية في بيرو. تم الاسترجاع من: corinto.pucp.edu.pe
- هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (22 يونيو 2018). تعريف الحل غير المشبع. تم الاسترجاع من: thinkco.com
- TutorVista. (سادس). محلول غير مشبع. مأخوذة من: chemistry.tutorvista.com
- الكيمياء LibreTexts. (سادس). أنواع التشبع. تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org
- نادين جيمس. (2018). الحل غير المشبع: التعريف والأمثلة. تم الاسترجاع من: study.com