Зміст
- Що таке насичений розчин?
- Як зробити перенасичений розчин
- Гарячий лід, гірські цукерки та кристалоутворення
Вилийте кристали цукру у воду і перемішайте, і цукор розчиниться. Продовжуйте заливати і помішувати, і в певний момент більше не розчиниться, і кристали впадуть на дно склянки. У цей момент, як кажуть, розчин насичений. Але тримайтесь - ви можете отримати більше кристалів цукру, щоб розчинитися, 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 і всього іншого, що буде розчинятися у воді. Насправді вам навіть не потрібна вода для створення перенасиченого розчину. Можна зробити це спиртом, розріджувачем фарби або будь-яким іншим розчинником. Найлегше це зробити з водою, адже вода - найкращий розчинник у світі.
Що таке насичений розчин?
Вода - це одне з найцікавіших та найважливіших хімічних сполук. Кожна молекула води складається з двох позитивно заряджених атомів водню та негативно зарядженого атома кисню. Атоми водню розташовуються на набагато більшому атомі кисню для створення чистої полярності від однієї сторони молекули до іншої. Через це молекули води утворюють зв’язки між собою в процесі, який називається водневим зв’язком.
Коли ви вводите розчинник, такий як цукор або сіль, молекули води притягуються до атомів розчинених речовин і молекул сильніше, ніж вони притягуються одна до одної. Вони оточують молекули розчинених речовин, і, як це роблять, розчинник поступово розпадається. Атоми та молекули його компонентів відходять, кожна оточена молекулами води, і розчинник розчиняється. Якщо ви продовжуєте помішувати більше розчинених речовин, з часом у вас не вистачає молекул води, і в цей момент розчин насичується.
Як зробити перенасичений розчин
Спосіб приготування перенасиченого розчину - це додавання тепла, але лише трохи тепла не буде робити цю роботу. Ви повинні нагріти воду близько до температури кипіння. Коли вода стає такою гарячою, молекули води отримують більше свободи для переміщення, і між ними з’являється більше місця для розчинених молекул. Ви можете продовжувати помішувати сіль, цукор або будь-який інший розчин, і він продовжуватиме розчинятися, навіть не досягши температури насичення. Відведіть тепло і дайте розчину поступово охолонути, і розчинник залишиться розчиненим, принаймні на час. Це, по суті, перенасичене визначення. Перенасичений розчин вкрай нестабільний, і можуть статися дивні речі.
Гарячий лід, гірські цукерки та кристалоутворення
Ви коли-небудь чули про гарячий лід? Його отримують із перенасиченого розчину кристалів води та ацетату натрію. Коли ви вводите єдиний кристал ацетату натрію в такий розчин, він нагадує тригер, який ініціює раптову реакцію, завдяки якій весь надлишок ацетату натрію в розчині швидко кристалізується. Це екзотермічний процес, який віддає тепло, тому, хоча в реакції утворюються крижані кристали, він також виробляє тепло, звідси і назва гарячий лід. Щоб побачити драматичну демонстрацію утворення кристалів, наливайте перенасичений розчин повільно на кілька нерозчинених кристалів. Кристалізація відбувається настільки швидко, що під час виливання утвориться кристалічна вежа.
Аналогічний процес відбувається, коли ви нагріваєте воду до температури кипіння, розмішуєте цукор, даєте розчину охолонути і суспендуєте стружку в розчині. Цукор поступово зливається на струні і утворює великий кристал, який можна насолоджуватись як цукеркою. Слово для мудрих: Насолоджуйтесь помірними цукерками, і обов’язково почистіть зуби. Цукор сприяє утворенню порожнин.