المحلول المشبع Saturated Solution … كيف يتم تحضيره؟
من السهل تعلم كيفية تحضير محـلول مشبع لصناعة بلورات زاهية اللون أو لإجراء تجارب كيميائية. فالمحـلول المشبـع هو محـلول كيميائي يحتوي على أكبر قدر من المذاب تم إذابتها في مذيب مناسب . و فيما يأتي كيفية تحضير المحـلول المشبـع وإلقاء نظرة على كيفية المعرفة بأنه مشبع.
كيفية تحضير المحلول المشبع
هناك ثلاث طرق لتحضير المحـلول المشبـع وهي
- تذويب المذاب في مذيب مناسب ،
- تبخير المذيب من المحـلول غير مشبع ،
- إضافة “البلورات البذرية” إلى محـلول فوق مشبع supersaturated .
تذويب المذاب في مذيب مناسب
تعد هذه الطريقة هي الأكثر شيوعا لتحضير المحـلول المشع
- أخلط المادة الصلبة في المذيب السائل.
- استمر في إضافة المادة الصلبة حتى تتوقف عن الذوبان، و يظهر ذلك عندما تبدأ المادة الصلبة في التراكم في قاع الكأس أو الوعاء المستخدم في عملية تحضير المحـلول المشع.
- في هذه الحالة يصبح السائل عبارة عن محـلول مشبع.
من الناحية المثالية قم بالرجوع إلى جدول الذوبان للمواد الصلبة في المذيب المناسب قبل البدء في تحضير المحـلول المشـبع. وخلاف ذلك ، فإنك قد تخاطر باستهلاك كامل المادة الصلبة المتوفرة لديك قبل أن تصل إلى درجة التشبع . وتذكر أيضًا أن عملية الذوبان تعتمد على درجة الحرارة. على سبيل المثال ، تذوب كمية قليلة جدًا من ملح الطعام في الماء البارد، و لكن تذوب كمية أكبر من الملح في الماء الساخن. وأحيانًا يؤدي تغيير درجة حرارة محـلول غير مشبع إلى تشبعه، كما يؤثر الضغط أيضًا على قابلية الذوبان.
إزالة المذيب
إذا كان لديك محلول غير مشبع فيمكنك جعله مشبعًا بإزالة المذيب. فأسهل طريقة لإزالة المذيب هي التبخير. فقم بزيادة حركة الهواء أو رفع درجة حرارة المحـلول مؤقتًا لزيادة معدل تبخر المذيب . و هناك طرقا أكثر تعقيدا تعقيدًا لإزالة المذيبات عن طريق التفاعلات الكيميائية.
على سبيل المثال لنفترض أنك تحاول أن تحضر بلورات من السكر. و كما نعلم أن السكر شديد الذوبان في الماء ، لذلك ربما لا تنمو البلورات بالشكل المطلوب لأنك لم تذوب السكر بدرجة كافية و للأسف نفذت كمية السكر لديك، في هذه الحالة ضع المحلول في مكان دافئ وقم بتشغيل مروحة، و قم بتبخير بعض الماء (المذيب الخاص بك) ثم برد المحـلول المتبقي.
إضافة البلورات البذرية إلى محلول فوق مشبع
هناك طريقة أخرى شائعة لتشكيل محـلول مشبع وهي نثر بلورات بذرية في محـلول فوق مشبع Supersaturated Solution. فالمحـلول فوق مشبع يحتوي على ذائب (المادة الصلبة مثلا) أكثر من المذيب (الماء مثلا). ونظرًا لأن المحـلول فوق المشبع ليس في حالة إتزان، فإن إضافة بلورة بذرية إليه يسرع من التبلور. فالبلورة البذرية عبارة عن قطعة من المذاب الصلب. وبعد نمو البلورات ، يكون السائل المتبقي عبارة عن محـلول مشبع.
وغالبًا ما يؤدي رفع درجة حرارة المحـلول فوق المشبع إلى تحويله إلى محـلول مشبع. و هنا يجب الإنتباه إلى أن بعض المحاليل تتطلب التبريد بدلاً من التسخين.
كيفية تحضير محلول مشبع لملح ما
- من الناحية المثالية ، قم بقياس درجة حرارة الماء وإضافة كمية الملح التي تحتاجها بالرجوع إلى جدول ذوبان المواد الصلبة.
- ابدأ في تقليب الملح في الماء. وعندما يبدأ الملح في التراكم في قاع الوعاء ، يكون لديك محـلول مشبع.
العمل مع المذيبات السائلة والغازية
إن إذابة مادة صلبة في مذيب سائل أمر بسيط جدًا. ولكن ، ماذا لو كان المذاب سائلًا أو غازًا؟
- يبدأ محلول الغاز المذاب في مذيب سائل في تكوين فقاعات عند التشبع.
- يصل محلول السائل المذاب في مذيب سائل آخر إلى درجة التشبع عندما يبدأ السائلين بالانفصال إلى طبقات.
هناك حالتان شائعتان حيث لا يتشبع المحلول أبدًا.
- لا يشكل إذابة غاز في غاز آخر محلولا مشبعا. وبافتراض أن الغازات لا تتفاعل ، فإنها تختلط بحرية بجميع النسب.
- لا يشكل خلط سائلين قابلين للامتزاج بالكامل محلولا مشبعا. على سبيل المثال، يختلط الماء والإيثانول بجميع النسب.
كيف تتحقق ما إذا كان المحلول مشبعًا
إذا رأيت مادة صلبة غير ذائبة ومترسبة فإن المحلول في هذه الحالة أصبح مشبعا ومع ذلك ، إذا لم يكن هناك إلى ترسبات لمادة صلبة يمكن رؤيتها، فأضف المزيد من المادة الصلبة، و قلبها باستمرار، ولاحظ ما إذا كانت لا تزال قابلة للذوبان أم لا. فإذا توقفت المادة الصلبة عن الذوبان، فإن المحلول في هذه الحالة قد وصل إلى درجة التشبع .
كما يصل محلول الغاز في السائل إلى درجة التشبع عندما يبدأ الغاز المذاب في تكوين الفقاعات. على سبيل المثال ، عندما تفتح مشروبًا غازيا ، فإن المحلول المفرط التشبع لثاني أكسيد الكربون في السائل يشكل فقاعات.
المصدر :
- الموسوعة العلمية الكيميائية للأستاذ أكرم العلي
- www.sciencenotes.org
بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي
تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play و من بينها تطبيق ملصقات الجـدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة في نفس الوقت كل عنصـر على حدة (اللغة العربية).
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir2
