¿Si tengo un litro de agua completamente saturada de sacarosa sería posible disolver algo como sal o cualquier otra sustancia en el agua? ¿O cuando la solución está saturada, es imposible disolver otro soluto en él?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Saturar un líquido con un soluto no significa que el líquido no se disolverán otro soluto. Sin embargo, usted puede esperar que la solubilidad de la segunda soluto a ser diferentes, generalmente más bajos, que en el disolvente limpio.
Un concepto relevante aquí (aunque no es específicamente aplicable a la sacarosa), en el caso de los solutos iónicos, es el común de iones de efecto. De acuerdo a este artículo de la Wikipedia:
El efecto de ion común es responsable de la reducción en la solubilidad de un iónica precipitado cuando un compuesto soluble que contiene uno de los iones del precipitado se agrega a la solución en equilibrio con el precipitado. Se afirma que si la concentración de uno de los iones es mayor, entonces, según Le Chatelier del principio, algunos de los iones en exceso debe ser eliminado de la solución, por que combina con los iones de carga opuesta.
Independientemente de si el soluto es iónico o no, cuando se le da una solubilidad valor, por ejemplo, la solubilidad de algunos compuestos en el agua como $\pu{g solute/100mL water}$, este valor sólo es relevante para la solubilidad en agua pura. Una vez que se han saturado de agua con sacarosa, entonces tienes una muy diferente sistema de disolvente. No hay manera simple de determinar cuál es la solubilidad de un soluto será en una solución saturada con otro soluto. Sin embargo, no será, en general, de alguna solubilidad de adicionales disolventes salvo que como en el caso descrito por el efecto de ion común.
No hay tal cosa como una solución saturada en general. No hay tal cosa como una solución saturada con (por ejemplo) de sacarosa, pero que no impida la disolución de cualquier otra cosa.
Los diferentes compuestos pueden afectar indirectamente a cada uno de los otros de la solubilidad a través de la actividad de agua, la fuerza iónica, el efecto de ion común, y/o la formación de complejos, pero esa es otra historia.
Sí, es posible. Intente esto en casa: preparar una solución acuosa de azúcar de mesa (tal vez no de un litro, taza de té puede ser, en términos de volumen ofrecido, suficiente). A continuación, mirar hacia fuera para la sal de mesa, agregar un poco, y revuelva el líquido. ¿Esta solución saturada (en términos de azúcar) disolver la sal?
Después de este experimento, no beba esta "bebida". Enjuague la taza de té en el fregadero. Además, el sabor es repugnante.
Hay casos en los que la presencia de una sustancia (el soluto, aquí: azúcar) en el disolvente (aquí: el agua) no influye en la capacidad de disolvente para otro compuesto para ser acomodados. Puede suceder que la presencia de Un sida la solución de B en el disolvente, el aumento de la capacidad de disolvente para la B. por el Contrario, la presencia de Una, puede disminuir la capacidad de disolvente para B, el experimento le dirá la verdad última.
Una de las 'razones' algo se disuelve es debido a que la solución tiene un termodinámicamente más energía (más negativo de la energía libre) de los dos compuestos. Los compuestos iónicos se disuelven en el agua en dos (o más) separar los iones, por lo que las cosas son un poco más complicadas que moleculares de la disolución de azúcar en agua. El caso más simple es de dos productos químicos que pueden ser considerados "no polares". Si usted está familiarizado con las diversas fuerzas de van der Waals, entonces podemos describir estos como aquellos productos químicos que tienen sólo Londres dispersión de las interacciones. Estos pueden ser considerados como mecánica cuántica inducida transitoria (instantáneo) la polarización de las nubes de electrones de dos átomos adyacentes. Este sería el caso por dos átomos con la misma electronegatividad, por ejemplo. Hidrocarburos saturados se encuentran en esta categoría (metano, etano, propano, etc.) desde la H y la C átomos que ellos tienen casi la misma electronegatividad (pero no exactamente), lo que sugiere que no hay ninguna permanente de las polarizaciones. Así que, dado que dos de los hidrocarburos, a y B, no habrá mucho más fuerte interacción entre una molécula de Una y otra en la que Una molécula en comparación con una molécula de B (o de la interacción entre dos Bs). Esto es cierto sólo hasta cierto punto. Hidrocarburos de alto peso molecular no son infinitamente soluble en metano, por ejemplo, porque estérico (geométrica) influencias. Las moléculas grandes (por lo general, los polímeros) son más capaces de alinearse con las similares que las moléculas grandes (en comparación con los más pequeños que "rebote" en orientaciones al azar. Así que usted puede ver (tal vez) que incluso en el caso más simple, no está sujeto a las complejidades. El siguiente paso hacia la completa separación de la carga es dipolos inducidos. Es posible que un ion o incluso una molécula con un grupo polar para cambiar la distribución de carga en torno a un grupo vecino o una molécula o átomo. Para un determinado campo eléctrico, el dipolo inducido depende de cómo se "suelta" o "apretada" que los electrones están en manos de la molécula (o grupo (fragmento molecular) o atom). Explicar esto con más detalle es demasiado complicado para esto, creo. El siguiente paso (por supuesto que no son realmente los pasos, hay todo tipo de "en medio" de los casos) es permanente dipolos. Ahora, dependiendo de la geometría de dos dipolos puede "cancelar" y una molécula puede no tener net dipolo. El CO2 es un ejemplo. Aunque tanto C=O enlaces son polares, la molécula es lineal ← → así, mientras que el final de los átomos de oxígeno son más electronegativos que el medio de carbono positivos y negativos centro de carga está en el medio (centrado en el átomo de C) por lo que el dipolo efectos son muy reducidos en comparación a decir H2O donde la molécula no lineal, más de una forma de V, de manera que la parte de carga negativa en la central O átomo está separada de la carga positiva parcial centro (que está a medio camino entre los dos átomos de H, en el sentido geométrico de la bisectriz del ángulo central, pero lejos del átomo de O. (el hecho de que el agua tiene un dipolo permanente hace que sea un material ideal para su uso en un horno de microondas, el horno microondas hacer esos pequeños cachorros de baile como loco (calienta el heck fuera de ellos) y por lo que hace hornos de microondas eficaz en los alimentos de la calefacción (de las que contienen el agua, de todos modos).) HCl NH3 también tienen dipolos permanentes (pero el amoníaco hace algunas cosas graciosas con su geometría). Los materiales con dipolos permanentes tienden a ser solubles en agua debido a que el campo eléctrico orienta la polar H2O molécula (negativo campo eléctrico que atrae a los átomos de H más que el átomo de O, y positivo de campo eléctrico a la inversa). Las moléculas de agua rodean y solvate polar iónico y productos químicos. Así, que ya he mencionado el "último paso", que es la carga completa de la separación de los iones. Por supuesto que hay realmente iones que tienen los no-entero cargo, recuerde que los enlaces covalentes son básicamente compartida de los pares electrónicos. No tienden a ser un montón de moléculas de agua se orientan en torno a cada uno de los iones, lo que significa que hay menos disponibles para rodear de otros iones, y otros grupos polares. Eso significa que más de un soluto iónico tienden a reducir la solubilidad de otro soluto iónico. La advertencia importante aquí es la suposición de que los iones (ambos cationes y aniones) no son el aumento de la energía libre (en una dirección negativa). Si por alguna razón Na+ interactuado con el -OH (hidroxi grupo) de azúcar (y de los azúcares tienen un montón de grupos hidroxilos) y la mejora de la termodinámica, a continuación, la sal podría aumentar la solubilidad del azúcar y viceversa. No sé de ningún caso en que esto sucede. De hecho, las sales se utilizan con frecuencia para "sal fuera" de compuestos orgánicos (es decir, reducir la solubilidad), a veces de manera muy dramática. Así que he mencionado todo, excepto lo que sucede cuando se disuelven dos polos químicos en el agua. He muy fuertemente a entender de que va a reducir de cada uno de solubilidad. (Por CIERTO, usted entiende que cuando se ha saturado con una solución de una especie iónica, y añadir otra, que algunos de los primeros se preciptiate, como se discutió arriba, a la derecha?) Bueno, que pone un poco turbias, si uno o ambos de los solutos que se encuentran presentes en grandes concentraciones suficientemente a afectar a lo que el solvente es. La sacarosa es soluble en agua a 2100 gramos por litro a 25°C. por Lo tanto, dada una solución saturada, es el disolvente, el agua o la sacarosa. Que es solvente, que el soluto? Yo podría argumentar que, de cualquier manera y, de hecho, no hay una sola respuesta: depende del contexto. Por lo tanto, si usted tiene una solución, ¿qué pasaría con la solubilidad de algunos de los otros polar compuesto? Resulta que la respuesta es "depende" hay ejemplos de que la disminución de la solubilidad y ejemplos en los que aumenta la solubilidad. No hay una respuesta sencilla para soluciones altamente concentradas. (compuestos en donde el soluto enfoques de la concentración del solvente).