MIKÄ ON KYLLÄINEN LIUOS? (ESIMERKKEINÄ) - KEMIA - 2026

Kyllästetty liuos on kemiallinen liuos, joka sisältää suurimman liuenneen aineen konsentraatio on liuotettu liuottimeen. Sitä pidetään dynaamisen tasapainotilana, jossa nopeudet, joilla liuotin liuottaa liuenneen aineen, ja uudelleenkiteytymisnopeus ovat yhtä suuret (J., 2014).

Lisäliuososa ei liukene kyllästettyyn liuokseen ja se esiintyy eri vaiheessa, joko saostuma, jos se on kiinteä neste, tai poreileva, jos se on nesteessä olevaa kaasua (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Esimerkki tyydyttyneestä liuoksesta on esitetty kuviossa 1. Kuvissa 1.1, 1.2 ja 1.3 on dekantterilasiin vakio vesimäärä. Kuvassa 1.1 alkaa kyllästymisprosessi, jossa liuennut aine alkaa liueta, jota edustavat punaiset nuolet.

Kuviossa 1.2 suuri osa kiinteästä aineesta on liuennut, mutta ei kokonaan uudelleenkiteytymisprosessin takia, jota siniset nuolet edustavat.

Kuvassa 1.3 vain pieni määrä liuotettua ainetta on liukenematonta. Tässä tapauksessa uudelleenkiteytymisnopeus on suurempi kuin liukenemisnopeus. (kylläisyyden tyypit, 2014)

Liuottuneen aineen maksimipitoisuuspiste liuottimessa tunnetaan kyllästymispisteenä.

Kylläisyyteen vaikuttavat tekijät

Liuotteeseen liukenevan liuenneen aineen määrä riippuu eri tekijöistä, joista tärkeimmät ovat:

Lämpötila

Liukoisuus kasvaa lämpötilan mukana. Esimerkiksi kuumaan veteen voidaan liuottaa enemmän suolaa kuin kylmään veteen.

Kuitenkin voi olla poikkeuksia, esimerkiksi kaasujen liukoisuus veteen vähenee lämpötilan noustessa. Tässä tapauksessa liuenneet molekyylit saavat kineettistä energiaa kuumentuessaan, mikä helpottaa niiden poistumista.

Paine

Lisääntynyt paine voi pakottaa liuenneen liukenemisen. Tätä käytetään yleisesti kaasujen liuottamiseksi nesteisiin.

Kemiallinen koostumus

Liukoisen ja liuottimen luonne ja muiden kemikaalien läsnäolo liuoksessa vaikuttavat liukoisuuteen. Esimerkiksi veteen voidaan liuottaa enemmän sokeria kuin veteen suolaa. Tässä tapauksessa sokerin sanotaan olevan liukoisempaa.

Vedessä oleva etanoli liukenee täysin toisiinsa. Tässä erityisessä tapauksessa liuotin on yhdiste, jota löytyy suuremmasta määrästä.

Mekaaniset tekijät

Toisin kuin liukenemisnopeus, joka riippuu pääasiassa lämpötilasta, uudelleenkiteytymisnopeus riippuu liuenneen aineen pitoisuudesta kidehilan pinnalla, jota suositaan, kun liuos on liikkumaton.

Siksi liuoksen sekoittaminen estää tätä kertymistä maksimoimalla liukenemisen (tyydyttymisen tyypit, 2014).

Kylläisyys- ja liukoisuuskäyrät

Liukoisuuskäyrät ovat graafinen tietokanta, jossa verrataan liuenneeseen määrään liuenneen aineen määrää tietyssä lämpötilassa.

Liukoisuuskäyrät piirretään yleensä liukoisen määrän, joko kiinteää tai kaasua, 100 grammaan vettä (Brian, 2014).

Veden erilaisten liuenneiden tyydyttymiskäyrät on esitetty kuviossa 2.

Koordinaattien akselilla meillä on lämpötila celsiusasteina ja abskissan akselilla liuenneen aineen pitoisuus ilmaistuna grammoina liuennut ainetta 100 grammaa vettä.

Käyrä osoittaa kyllästymispisteen tietyssä lämpötilassa. Käyrän alapuolella oleva alue osoittaa, että sinulla on tyydyttymätön liuos, ja siksi lisää liuotettua ainetta voidaan lisätä.

Käyrän yläpuolella olevalla alueella on ylikyllästetty ratkaisu. (Liukoisuuskäyrät, sf)

Kun otetaan natriumkloridia (NaCl) esimerkkinä, 25 celsiusasteessa noin 35 grammaa NaCl: a voidaan liuottaa 100 grammaan vettä kylläisen liuoksen saamiseksi. (Cambrige University, sf)

Esimerkkejä tyydyttyneistä liuoksista

Tyydyttyneitä ratkaisuja löytyy päivittäin, ei ole välttämätöntä olla kemiallisessa laboratoriossa. Liuottimen ei välttämättä tarvitse olla vettä. Alla on päivittäin esimerkkejä tyydyttyneistä ratkaisuista:

- Soda ja virvoitusjuomat ovat yleensä tyydyttyneitä vesiliuoksia hiilidioksidista. Siksi paineen vapautuessa muodostuu hiilidioksidikuplia.

-Maan maaperä on kyllästetty typellä.

-Voit lisätä etikkaa etikkaan sokeria tai suolaa kylläisen liuoksen muodostamiseksi.

- Lisää jauhettua suklaata maitoon, kunnes se ei liukene, ja muodostaa kylläisen liuoksen.

-Maidot voidaan kyllästää jauhoilla siinä määrin, että maitoon ei voida lisätä enää jauhoja.

-Sulatettu voi voi olla kyllästetty suolalla, kun suola ei enää liukene.

Mikä on ylikyllästetty ratkaisu?

Ylikyllästetyn liuoksen määritelmä on sellainen, joka sisältää enemmän liuennettua liuotettua ainetta kuin normaalisti voisi liuottaa liuottimeen. Tämä tehdään yleensä nostamalla liuoksen lämpötilaa.

Liuoksen pieni muutos tai "siemen" tai pienen liuenneen kiteen lisääminen pakottaa liuotetun aineen ylimäärän kiteytymään. Jos kiteiden muodostumiselle ei ole ydinpistettä, liuennut ylimäärä voi jäädä liuokseen.

Yli tyydyttymisen toinen muoto voi tapahtua, kun kylläinen liuos jäähdytetään varovasti. Tämä olosuhteiden muutos tarkoittaa, että pitoisuus on tosiasiallisesti korkeampi kuin kylläisyyspiste, liuos on ylikyllästetty.

Tätä voidaan käyttää uudelleenkiteyttämisprosessissa kemikaalin puhdistamiseksi: se liukenee kylläisyyspisteeseen kuumassa liuottimessa, sitten kun liuotin jäähtyy ja liukoisuus vähenee, liuennut liika saostuu.

Epäpuhtaudet, joita on läsnä paljon pienemmässä konsentraatiossa, eivät kyllästä liuotinta ja pysyvät siten liuenneina nesteeseen.

Viitteet

1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 7. heinäkuuta). Kyllästetyn ratkaisun määritelmä ja esimerkit. Haettu osoitteesta about: about.com
2. Cambrige University. (SF). Liukoisuuskäyrät. Haettu osoitteesta dynamicscience.com: dynamicscience.com.au.
3. Esimerkkejä tyydyttyneestä liuoksesta. (SF). Haettu hakemistosta: esimerkit.kohde.com.
4. , S. (2014, 4. kesäkuuta). Kyllästetyt ja tyydyttyneet ratkaisut. Haettu osoitteesta socratic.org: socratic.org.
5. James, N. (toinen). Kylläinen ratkaisu: Määritelmä ja esimerkit. Haettu osoitteesta study.com: study.com.
6. , B. (2014, 14. lokakuuta). Kyllästetyt ja tyydyttyneet ratkaisut. Haettu osoitteesta socratic.org: socratic.org.
7. Liukoisuuskäyrät. (SF). Haettu KentChemistry-sivustolta: kentchemistry.com.
8. Kylläisyyden laatat. (2014, 26. kesäkuuta). Haettu kemiasta libretex: chem.libretexts.org.