Изсипете кристали захар във вода и разбъркайте и захарта ще се разтвори. Продължавайте да сипвате и разбърквате и в определен момент вече няма да се разтварят и кристалите ще падат на дъното на чашата. В този момент се казва, че разтворът е наситен. Но изчакайте - можете да получите повече захарни кристали, които да се разтварят чрез нагряване на водата. Когато достигнете точката на насищане и повече захар се разтвори, получавате пренаситен разтвор. Можете да направите това със сол, захар, кристали натриев ацетат и всичко друго, което ще се разтвори във вода. Всъщност дори не се нуждаете от вода, за да създадете пренаситен разтвор. Можете да го направите с алкохол, разредител за боя или друг разтворител. Най-лесно е да го направите с вода, защото водата е най-добрият разтворител в света.
Какво е наситен разтвор?
Водата е едно от най-интересните и важни химични съединения, които съществуват. Всяка водна молекула се състои от два положително заредени водородни атома и отрицателно зареден кислороден атом. Водородните атоми се подреждат върху много по-големия кислороден атом, за да създадат нетна полярност от едната страна на молекулата до другата. Поради това водните молекули образуват връзки помежду си в процес, наречен водородна връзка.
Когато въведете разтворено вещество, като захар или сол, водните молекули се привличат към разтворените атоми и молекули по-силно, отколкото привличат помежду си. Те заобикалят молекулите на разтвореното вещество и, както правят, разтвореното вещество постепенно се разпада. Неговите съставни атоми и молекули се отдалечават, всеки от тях е заобиколен от водни молекули и разтвореното вещество се разтваря. Ако продължите да бъркате в повече разтворено вещество, накрая оставате без водни молекули, за да свършите тази работа и в този момент разтворът е наситен.
Как да си направим пренаситен разтвор
Начинът да направите пренаситен разтвор е да добавите топлина, но само малко топлина няма да свърши работа. Трябва да загреете водата близо до точката на кипене. Когато водата стане толкова гореща, водните молекули имат повече свобода да се движат и между тях има повече пространство за разтворени молекули. Можете да продължите да бъркате в сол, захар или друго разтворено вещество и то ще продължи да се разтваря, въпреки че точката на насищане е достигната. Отнемете топлината и оставете разтвора постепенно да се охлади и разтвореното вещество ще остане разтворено, поне за известно време. По същество това е пренаситеното определение. Пренаситеното решение е силно нестабилно и могат да се случат странни неща.
Горещ лед, рок бонбони и кристална формация
Чували ли сте някога за горещ лед? Произвежда се от пренаситен разтвор на вода и кристали натриев ацетат. Когато въведете единичен кристал натриев ацетат в такъв разтвор, това е като спусък, който инициира внезапна реакция, при която целият излишен натриев ацетат в разтвора бързо кристализира. Това е екзотермичен процес, който отделя топлина, така че докато реакцията произвежда ледоподобни кристали, тя също така произвежда топлина, откъдето идва и името горещ лед. За да видите драматична демонстрация на образуване на кристали, изсипете пренаситения разтвор бавно върху няколко неразтворени кристала. Кристализацията се случва толкова бързо, че кристална кула ще се образува, докато изливате.
Подобен процес се случва, когато загрявате вода до точката на кипене, разбърквате захар, оставяте разтвора да се охлади и суспендирате струна в разтвора. Захарта постепенно се слева на струната и образува голям кристал, на който можете да се насладите като бонбон. Една дума за мъдрите: Наслаждавайте се умерено на бонбони и не забравяйте да си измиете зъбите. Захарта допринася за образуването на кухини.