Trước tiên chúng ta hãy xem xét ngắn gọn về khái niệm bão hòa trước khi chuyển sang phân tích phức tạp về sự khác biệt giữa Giải pháp bão hòa và bão hòa. Các giải pháp được thực hiện bằng cách hòa tan một chất tan trong dung môi. Hai tính chất hóa học của bão hòa bão và siêu bão hòa trong các dung môi chủ yếu phụ thuộc vào độ hòa tan của chất tan trong dung môi. Ở nhiệt độ nhất định, độ hòa tan của chất tan trong dung môi cụ thể là hằng số (Q).
Q được định nghĩa là sản phẩm ion của chất tan.
Thí dụ: Độ hòa tan của AgCl trong nước (QAgCl) = [Ag+] [Cl-]
Nói chung, nếu chúng ta tiếp tục thêm chất tan vào dung môi, có một lượng tối đa mà chúng ta có thể thêm hòa tan trong dung môi. Sau một giới hạn nhất định, chất tan bắt đầu kết tủa trong dung môi. Nó trở thành một giải pháp siêu bão hòa sau giới hạn này. Nó được gọi là dung dịch bão hòa khi chúng ta có thể hòa tan chất tan mà không tạo thành kết tủa.
Các sự khác biệt chính giữa Độ bão hòa và độ bão hòa là, Độ bão hòa là trạng thái mà dung dịch của một chất có thể hòa tan không còn chất đó nữa và một lượng bổ sung của nó sẽ xuất hiện dưới dạng pha riêng trong khi siêu bão hòa là trạng thái của dung dịch chứa nhiều vật liệu hòa tan hơn mức có thể hòa tan dung môi trong trường hợp bình thường.
Có một số lượng rất hạn chế các hợp chất hòa tan vô hạn trong dung môi; có nghĩa là, chúng ta có thể trộn chất tan trong dung môi theo bất kỳ tỷ lệ nào để hòa tan mà không tạo thành kết tủa. Tuy nhiên, hầu hết các chất hòa tan không hòa tan vô hạn; chúng tạo thành kết tủa nếu bạn thêm chất tan vào dung môi.
Dung dịch bão hòa chứa số lượng phân tử chất tan tối đa mà nó có thể hòa tan mà không có kết tủa.
Các dung dịch siêu bão hòa được hình thành nếu bạn thêm chất tan vào dung dịch bão hòa. Nói cách khác, đó là điều kiện trong dung dịch bão hòa, khi bạn thêm một lượng chất tan bổ sung vào dung dịch. Sau đó, nó sẽ bắt đầu tạo thành kết tủa trong dung dịch vì dung môi đã vượt quá lượng phân tử chất tan tối đa mà nó có thể hòa tan. Nếu bạn tăng nhiệt độ của dung môi, bạn có thể tạo ra dung dịch bão hòa bằng cách hòa tan các phân tử chất tan.
Sự siêu bão hòa của đường trong nước cho phép kẹo đá hình thành.
Giải pháp bão hòa: Ở nhiệt độ cụ thể, một dung dịch được gọi là dung dịch bão hòa, nếu nó chứa nhiều phân tử chất tan mà dung môi có thể giữ.
Giải pháp siêu bão hòa: Ở nhiệt độ cụ thể, một dung dịch được cho là dung dịch siêu bão hòa nếu chứa nhiều phân tử chất tan hơn, nó có thể hòa tan.
Dành cho giải pháp bão hòa; Q = Ksp (Không có mưa)
Dành cho giải pháp siêu bão hòa; Q> Ksp (Kết tủa sẽ hình thành)
Ở đâu;
Q = độ hòa tan (thương số phản ứng)
K sp= Sản phẩm hòa tan (sản phẩm toán học của nồng độ ion hòa tan được nâng lên thành sức mạnh của các hệ số cân bằng hóa học của chúng)
Thí dụ: Cân nhắc hòa tan Bạc Clorua (AgCl) trong nước.
AgCl - Chất tan và nước - Dung môi
AgCl đã hòa tan trong nước Một lượng lớn AgCl đã hòa tan trong nước.
Giải pháp là rõ ràng Kết tủa rõ ràng
Q = [Ag+] [Cl-] = Ksp Q = [Ag+] [Cl-]> Ksp
Ở đâu,
[Ag+] = Nồng độ Ag+ trong nước
[Cl-] = Nồng độ của Cl- trong nước
Đối với AgCl, Ksp = 1,8 × 10-10 mol2dm-6
Cả hai dung dịch bão hòa và siêu bão hòa đều được hình thành khi bạn tiếp tục thêm một chất tan cụ thể vào dung môi. Ở một nhiệt độ nhất định, đầu tiên, nó tạo thành dung dịch không bão hòa và sau đó, dung dịch bão hòa và cuối cùng là dung dịch siêu bão hòa.
Thí dụ: Hòa tan muối trong nước
Dung dịch chưa bão hòa: Lượng muối trong nước ít hơn, dung dịch trong suốt, không có kết tủa.
Giải pháp bão hòa: Lượng muối tối đa được hòa tan trong nước, Màu của dung dịch thay đổi một chút, nhưng không có kết tủa.
Dung dịch siêu bão hòa: Nhiều muối được hòa tan trong nước, dung dịch đục, có thể nhìn thấy lượng mưa.
Hình ảnh lịch sự:
Rock Rock-Candy-Gậy của Evan-Amos - Công việc riêng. (CC BY-SA 3.0) qua Commons