Supilkite cukraus kristalus į vandenį ir išmaišykite, ir cukrus ištirps. Toliau pilkite ir maišykite, ir tam tikru momentu daugiau neištirps, o kristalai nukris iki stiklo dugno. Šiuo metu sakoma, kad tirpalas yra prisotintas. Bet laikykitės - šildydami vandenį galite gauti daugiau cukraus kristalų, kurie ištirps. Kai pasieksite prisotinimo tašką ir ištirps daugiau cukraus, gausite persotintą tirpalą. Tai galite padaryti su druska, cukrumi, natrio acetato kristalais ir viskuo, kas ištirps vandenyje. Tiesą sakant, norint sukurti per prisotintą tirpalą, jums net nereikia vandens. Tai galite padaryti su alkoholiu, dažų skiedikliu ar kitu tirpikliu. Vis dėlto lengviausia tai padaryti su vandeniu, nes vanduo yra geriausias tirpiklis pasaulyje.
Kas yra prisotintas sprendimas?
Vanduo yra vienas iš įdomiausių ir svarbiausių cheminių junginių. Kiekvieną vandens molekulę sudaro du teigiamai įkrauti vandenilio atomai ir neigiamai įkrautas deguonies atomas. Vandenilio atomai išsidėstę ant daug didesnio deguonies atomo sukuria neto poliškumą iš vienos molekulės pusės į kitą. Dėl to vandens molekulės jungiasi tarpusavyje jungtimis, vadinamomis vandenilio jungtimis.
Kai įvedate ištirpintą medžiagą, pvz., Cukrų ar druską, vandens molekulės yra labiau traukiamos nei ištirpusios medžiagos atomai ir molekulės, nei traukia viena kitą. Jie supa ištirpusios medžiagos molekules, ir kaip daroma, ištirpusi medžiaga palaipsniui suyra. Jo komponentai atomai ir molekulės nutolsta, kiekvieną juos supa vandens molekulės, o ištirpusios medžiagos ištirpsta. Tačiau jei vis maišote daugiau tirpiųjų medžiagų, jums galiausiai pritrūksta vandens molekulių šiam darbui atlikti ir šiuo metu tirpalas yra prisotintas.
Kaip padaryti per prisotintą tirpalą
Perpildyto tirpalo paruošimo būdas yra šilumos pridėjimas, tačiau tik nedidelis šilumos kiekis neveiks. Vandenį turite pašildyti arti virimo temperatūros. Kai vanduo tampa toks karštas, vandens molekulės turi daugiau laisvės judėti ir tarp jų yra daugiau vietos ištirpusių medžiagų molekulėms. Galite toliau maišyti druską, cukrų ar bet kokį kitą ištirpintą medžiagą, ir jis toliau tirpsta, nors sotumo taškas pasiektas. Nuimkite ugnį ir palikite tirpalą palaipsniui atvėsti, o ištirpusios medžiagos bent kurį laiką išliks ištirpusios. Iš esmės tai yra perpildytas apibrėžimas. Persiotintas tirpalas yra labai nestabilus ir gali nutikti keistų dalykų.
Karštas ledas, uolienos saldainiai ir kristalų susidarymas
Ar kada girdėjote apie karštą ledą? Jis gaminamas iš per prisotinto vandens ir natrio acetato kristalų tirpalo. Kai į tokį tirpalą įvedate vieną natrio acetato kristalą, tai yra tarsi trigeris, sukeliantis staigią reakciją, kurios metu visas tirpalo natrio acetato perteklius greitai kristalizuojasi. Tai yra egzoterminis procesas, kuris atiduoda šilumą, todėl, nors reakcijos metu susidaro į ledą panašūs kristalai, jis taip pat gamina šilumą, taigi ir karšto ledo pavadinimą. Norėdami pamatyti dramatišką kristalų susidarymo demonstraciją, per prisotintą tirpalą lėtai supilkite ant kelių neištirpusių kristalų. Kristalizacija vyksta taip greitai, kad pilant susidarytų krištolo bokštas.
Panašus procesas vyksta, kai vandenį pašildote iki virimo temperatūros, įmaišykite cukrų, leiskite tirpalui atvėsti ir pakabinkite virvutę tirpale. Cukrus palaipsniui susilieja ant virvelės ir suformuoja didelį kristalą, kuriuo galėsite mėgautis kaip saldainiai. Žodis išmintingiesiems: mėgaukitės saldumynais saikingai ir būtinai išsivalykite dantis. Cukrus prisideda prie ertmių susidarymo.