Valage suhkrukristallid vette ja segage ning suhkur lahustub. Jätkake valamist ja segamist ning teatud hetkel enam ei lahustu ja kristallid kukuvad klaasi põhja. Sel hetkel öeldakse, et lahus on küllastunud. Kuid hoidke kinni - vee soojendamisel võite saada rohkem suhkrukristalle, mis lahustuksid. Kui olete jõudnud küllastuspunkti ja lahustub rohkem suhkrut, saate üleküllastunud lahuse. Seda saate teha soola, suhkru, naatriumatsetaadi kristallide ja kõige muuga, mis vees lahustub. Tegelikult ei vaja te üleküllastunud lahuse loomiseks isegi vett. Saate seda teha alkoholi, värvi vedeldaja või mõne muu lahustiga. Kõige lihtsam on seda teha siiski veega, sest vesi on maailma parim lahusti.
Mis on küllastunud lahendus?
Vesi on üks huvitavamaid ja olulisemaid keemilisi ühendeid, mis seal on. Iga veemolekul koosneb kahest positiivselt laetud vesiniku aatomist ja negatiivselt laetud hapniku aatomist. Vesiniku aatomid paiknevad palju suuremal hapniku aatomil, et tekitada netopolaarsus molekuli ühelt küljelt teisele. Selle tõttu moodustavad veemolekulid omavahel sidemeid protsessis, mida nimetatakse vesiniksidemeks.
Kui kasutate soluuti, näiteks suhkrut või soola, tõmbavad veemolekulid soluudi aatomite ja molekulide külge tugevamalt kui üksteise vastu. Nad ümbritsevad soluudi molekule ja nii toimides laguneb soluut järk-järgult. Selle komponendi aatomid ja molekulid triivivad eemale, kõiki ümbritsevad veemolekulid ja lahustunud aine lahustub. Kui jätkate segamist lahustunud ainega, siis lõpuks on selle töö tegemiseks veemolekulid otsas ja sel hetkel on lahus küllastunud.
Kuidas teha üleküllastunud lahust
Üleküllastunud lahuse valmistamise viis on soojuse lisamine, kuid ainult väike kuumus ei aita seda tööd. Vett tuleb kuumutada keemistemperatuuri lähedal. Kui vesi muutub nii kuumaks, on veemolekulidel suurem vabadus liikuda ja nende vahel on rohkem ruumi lahustunud molekulide jaoks. Segades võib jätkata soola, suhkrut või mõnda muud lahustunud ainet ja see lahustub edasi, kuigi küllastuspunkt on saavutatud. Võtke kuumus ära ja laske lahusel järk-järgult jahtuda ning lahustunud aine jääb vähemalt mõnda aega lahustunuks. Sisuliselt on see üleküllastunud määratlus. Üleküllastunud lahus on väga ebastabiilne ja võib juhtuda kummalisi asju.
Kuum jää, kaljukommid ja kristallide moodustumine
Kas olete kunagi kuulnud kuumast jääst? See on toodetud vee ja naatriumatsetaadi kristallide üleküllastunud lahusest. Kui sisestate sellisesse lahusesse ühe naatriumatsetaadi kristalli, on see nagu päästik, mis käivitab äkilise reaktsiooni, mille käigus kogu lahuses sisalduv naatriumatsetaadi kristalliseerub kiiresti. See on eksotermiline protsess, mis eraldab soojust, nii et kui reaktsioonis tekivad jäätaolised kristallid, tekitab see ka soojust, sellest ka nimi kuum jää. Kristallide moodustumise dramaatilise demonstratsiooni nägemiseks valage üleküllastunud lahus aeglaselt mõnele lahustumata kristallile. Kristalliseerumine toimub nii kiiresti, et valades tekib kristallitorn.
Sarnane protsess toimub siis, kui kuumutate vett keemiseni, segate suhkrut, lasete lahusel jahtuda ja suspendeerite lahuses stringi. Suhkur ühineb järk-järgult nööril ja moodustab suure kristalli, mida saate nautida kommidena. Sõna tarkadele: nautige mõõdukalt kivikomme ja peske kindlasti hambaid. Suhkur aitab kaasa õõnsuste tekkimisele.