不飽和ソリューション：構成要素と例 - 化学

飽和溶液は、溶媒媒体が一層溶質を溶解することができるものです。この媒体は一般に液体ですが、気体の場合もあります。溶質に関しては、それは固体または気体状態の粒子の集塊です。

そして、溶質はどうですか？この場合、両方の液体が混和性である限り、溶液は均一です。この例として、水へのエチルアルコールの添加があります。分子を持つ2つの液体、CH ₃ CH ₂ OHとH ₂ Oは、水素結合（CH ₃ CH ₂ OH-OH ₂）を形成するため、混和します。

出典：Pixabay

ただし、ジクロロメタン（CH ₂ Cl ₂）と水を混合すると、2つの相（一方が水相、他方が有機相）の溶液が形成されます。どうして？CH ₂ Cl ₂とH ₂ O の分子は非常に弱く相互作用するため、一方が他方の上をスライドし、2つの不混和性の液体が生成されます。

CH ₂ Cl ₂（溶質）の小さな滴で水（溶媒）を飽和させるのに十分です。逆に、それらが不飽和溶液を形成する可能性がある場合、完全に均一な溶液が見られるであろう。このため、固体および気体の溶質のみが不飽和溶液を生成できます。

不飽和溶液とは何ですか？

不飽和溶液では、溶媒分子は、溶質分子が別の相を形成できないような効果と相互作用します。

これは何を意味するのでしょうか？溶媒と溶質の相互作用が、圧力と温度の条件を考慮して、溶質と溶質の相互作用を超えること。

溶質-溶質相互作用が増加すると、それらは第2相の形成を「調整」します。例えば、溶解媒体が液体であり、溶質が固体である場合、後者は前者に溶解して、沈殿した溶質に過ぎない固相が現れるまで、均一な溶液を形成する。

この沈殿物は、溶質分子がその構造または結合に固有の化学的性質のために一緒にグループ化することができるという事実によるものです。これが起こると、溶液は溶質で飽和していると言われます。

したがって、固溶体の不飽和溶液は、沈殿物のない液相で構成されます。一方、溶質が気体である場合、不飽和溶液には気泡（気体分子のクラスターにすぎない）が存在していてはなりません。

温度は、溶質に対する溶液の不飽和度に直接影響します。これは主に2つの理由が考えられます。1つは熱の影響による溶質-溶質相互作用の弱体化、もう1つは溶質分子の分散に役立つ分子振動の増加です。

溶媒媒体が溶質分子が収容されている穴のコンパクトな空間と見なされる場合、温度が上昇すると、分子が振動し、これらの穴のサイズが大きくなります。溶質が他の方向に突破できるような方法で。

しかし、溶質の中には相互作用が強いため、溶媒分子がそれらを分離することが困難なものもあります。これが事実である場合、前記溶解溶質の最小濃度は、それが沈殿するのに十分であり、それは不溶性固体である。

不溶性固体は、液相とは異なる2番目の固相を形成することにより、不飽和溶液をほとんど生成しません。たとえば、1Lの液体Aが沈殿せずに1gのBしか溶解できない場合、1LのAと0.5gのBを混合すると不飽和溶液が生成されます。

同様に、0〜1 gの濃度範囲のBも不飽和溶液を形成します。しかし、1gから行くと、Bが析出します。これが発生すると、解は不飽和状態からBで飽和状態になります。

温度が上昇した場合はどうなりますか？1.5gのBで飽和した溶液を加熱すると、熱が沈殿物の溶解に役立ちます。ただし、析出したBが多いと熱で溶けません。もしそうなら、温度の上昇は単に溶媒または液体Aを蒸発させるでしょう。

出典：Pixabay

不飽和溶液の例は、溶媒と溶質に依存するため、数多くあります。たとえば、同じ液体Aと他の溶質C、D、E … Zの場合、それらの溶液は、沈殿または気泡を形成しない限り（気体の溶質の場合）、不飽和になります。

-海は2つの例を提供できます。海水は塩の大規模な溶解です。この水を少し沸騰させると、沈殿した塩が存在しないと不飽和になることがわかります。ただし、水が蒸発すると、溶解したイオンが凝集し始め、ポットに付着した石膏が残ります。

-別の例は、海の水への酸素の溶解です。O ₂分子は、海洋動物が呼吸するのに十分なほど遠くまで海の深さを横切ります。それは難溶性であるという事実にもかかわらず。このため、表面に気泡が出現するのを観察するのが一般的です。そのうち、いくつかの分子はなんとか溶解します。

同様の状況は、二酸化炭素分子CO _2でも発生します。O ₂とは異なり、CO ₂は水と反応して炭酸H ₂ CO ₃を生成するため、わずかに溶解します。

上記の説明を要約すると、不飽和溶液と飽和溶液の違いは何ですか？まず、視覚的側面：不飽和溶液は1つの相のみで構成されます。したがって、固体（固相）または気泡（気相）の存在があってはなりません。

また、不飽和溶液中の溶質濃度は、沈殿物または気泡が形成されるまで変化する可能性があります。飽和した二相性の溶液（液体-固体または液体-気体）である間、溶解溶質濃度は一定です。

どうして？沈殿物を構成する粒子（分子またはイオン）は、溶媒に溶解している粒子との平衡を確立するためです。

粒子（沈殿物<=>溶解粒子から

バブル分子<=>溶解分子

このシナリオは、不飽和ソリューションでは想定されていません。より多くの溶質を飽和溶液に溶解しようとすると、平衡が左にシフトします。より多くの沈殿物や気泡の形成に。

不飽和溶液では、この平衡（飽和）がまだ確立されていないため、液体はより多くの固体または気体を「貯蔵」できます。

溶存酸素は海底の藻の周囲に存在しますが、葉から酸素の泡が発生すると、ガスが飽和することを意味します。そうでなければ、気泡は観察されません。