Вилийте у воду кристали цукру і розмішайте, і цукор розчиниться. Продовжуйте наливати і помішувати, і в певний момент більше не буде розчинятися, і кристали впадуть на дно склянки. На даний момент розчин вважається насиченим. Але тримайся - ти можеш отримати більше кристалів цукру для розчинення, нагріваючи воду. Коли ви досягли точки насичення, і більше цукру розчиняється, ви отримуєте перенасичений розчин. Це можна зробити за допомогою солі, цукру, кристалів ацетату натрію та всього іншого, що розчиниться у воді. Насправді вам навіть не потрібна вода, щоб створити перенасичений розчин. Ви можете зробити це за допомогою спирту, розчинника фарби або будь-якого іншого розчинника. Однак найпростіше це робити з водою, оскільки вода є найкращим розчинником у світі.
Що таке насичений розчин?
Вода - одна з найцікавіших і найважливіших хімічних сполук, що існують. Кожна молекула води складається з двох позитивно заряджених атомів водню та негативно зарядженого атома кисню. Атоми Гідрогену розташовуються на значно більшому атомі кисню, створюючи чисту полярність з одного боку молекули на інший. Через це молекули води утворюють зв’язки між собою в процесі, який називається водневим зв’язком.
Коли ви вводите розчинену речовину, таку як цукор або сіль, молекули води притягуються до атомів розчиненої речовини сильніше, ніж притягуються одна до одної. Вони оточують молекули розчиненої речовини, і, як і вони, розчинена речовина поступово розпадається. Атоми та молекули його компонентів віддаляються, кожен оточений молекулами води, і розчинена речовина розчиняється. Якщо ви продовжуєте помішувати більше розчиненої речовини, у вас з часом закінчуються молекули води, щоб зробити цю роботу, і в цей момент розчин насичується.
Як приготувати перенасичений розчин
Спосіб приготування пересиченого розчину - це додавання тепла, але лише невелика кількість тепла не допоможе. Вам доведеться нагрівати воду близько до точки кипіння. Коли вода стає такою гарячою, молекули води мають більше свободи пересуватися, і між ними стає більше місця для молекул розчиненої речовини. Ви можете продовжувати помішувати сіль, цукор або будь-яку іншу розчинену речовину, і вона буде продовжувати розчинятися, навіть незважаючи на те, що точка насичення була досягнута. Заберіть тепло і дайте розчину поступово охолонути, і розчинена речовина залишиться розчиненою, принаймні на деякий час. Це, по суті, пересичене визначення. Перенасичений розчин вкрай нестійкий, і можуть траплятися дивні речі.
Гарячий лід, гірські цукерки та кристали
Ви коли-небудь чули про гарячий лід? Він виробляється з перенасиченого розчину води та кристалів ацетату натрію. Коли ви вводите один кристал ацетату натрію в такий розчин, це подібно тригеру, який ініціює раптову реакцію, в результаті якої весь надлишок ацетату натрію в розчині швидко кристалізується. Це екзотермічний процес, який віддає тепло, тому, хоча в результаті реакції утворюються льодоподібні кристали, він також виробляє тепло, звідси і назва гарячого льоду. Щоб побачити драматичну демонстрацію утворення кристалів, переливайте пересичений розчин повільно на кілька нерозчинених кристалів. Кристалізація відбувається настільки швидко, що кришталева вежа утворюється під час виливання.
Подібний процес відбувається, коли ви нагріваєте воду до температури кипіння, помішуєте цукор, даєте розчину охолонути і суспендуєте в розчині нитку. Цукор поступово зливається на струні і утворює великий кристал, яким можна насолодитися як цукерку. Слово мудрим: насолоджуйтесь цукерками в помірних кількостях і обов’язково чистіть зуби. Цукор сприяє утворенню порожнин.