Inhoud
- Wat is een verzadigde oplossing?
- Hoe een oververzadigde oplossing te maken
- Hot Ice, Rock Candy en Crystal Formation
Giet suikerkristallen in water en roer, en de suiker zal oplossen. Blijf gieten en roeren, en op een bepaald punt zal het niet meer oplossen en zullen de kristallen op de bodem van het glas vallen. Op dit punt zou de oplossing verzadigd zijn. Maar wacht even - je kunt meer suikerkristallen oplossen door het water te verwarmen. Wanneer u het verzadigingspunt hebt bereikt en meer suiker oplost, krijgt u een oververzadigde oplossing. Je kunt dit doen met zout, suiker, natriumacetaatkristallen en al het andere dat in water oplost. U hebt zelfs geen water nodig om een oververzadigde oplossing te maken. Je kunt het doen met alcohol, verfverdunner of een ander oplosmiddel. Het is echter het gemakkelijkst om het met water te doen, omdat water het beste oplosmiddel ter wereld is.
Wat is een verzadigde oplossing?
Water is een van de meest interessante en belangrijke chemische verbindingen die er zijn. Elk watermolecuul bestaat uit twee positief geladen waterstofatomen en een negatief geladen zuurstofatoom. De waterstofatomen rangschikken zich op het veel grotere zuurstofatoom om een netto polariteit te creëren van de ene kant van de molecule naar de andere. Hierdoor vormen watermoleculen bindingen met elkaar in een proces dat waterstofbinding wordt genoemd.
Wanneer u een opgeloste stof introduceert, zoals suiker of zout, worden de watermoleculen sterker aangetrokken tot de opgeloste atomen en moleculen dan ze tot elkaar worden aangetrokken. Ze omringen de opgeloste moleculen en terwijl ze dat doen, valt de opgeloste stof geleidelijk uiteen. De samenstellende atomen en moleculen drijven weg, elk omgeven door watermoleculen, en de opgeloste stof lost op. Als je echter in meer opgeloste stof blijft roeren, heb je uiteindelijk geen watermoleculen meer om dit werk te doen, en op dit moment is de oplossing verzadigd.
Hoe een oververzadigde oplossing te maken
De manier om een oververzadigde oplossing te maken is door warmte toe te voegen, maar een beetje warmte volstaat niet. Je moet het water dicht bij het kookpunt verwarmen. Wanneer het water zo heet wordt, hebben de watermoleculen meer bewegingsvrijheid en is er meer ruimte voor opgeloste moleculen ertussen. Je kunt blijven roeren in zout, suiker of een andere opgeloste stof en het zal blijven oplossen, ook al is het verzadigingspunt bereikt. Neem de hitte weg en laat de oplossing geleidelijk afkoelen, en de opgeloste stof zal opgelost blijven, tenminste voor een tijdje. Dit is in wezen de oververzadigde definitie. Een oververzadigde oplossing is zeer onstabiel en er kunnen vreemde dingen gebeuren.
Hot Ice, Rock Candy en Crystal Formation
Heb je ooit gehoord van heet ijs? Het wordt geproduceerd uit een oververzadigde oplossing van water en natriumacetaatkristallen. Wanneer u een enkel natriumacetaatkristal in een dergelijke oplossing introduceert, is het een trigger die een plotselinge reactie in gang zet waardoor al het overtollige natriumacetaat in oplossing snel kristalliseert. Dit is een exotherm proces dat warmte afgeeft, dus terwijl de reactie ijsachtige kristallen produceert, produceert het ook warmte, vandaar de naam heet ijs. Om een dramatische demonstratie van kristalvorming te zien, giet je de oververzadigde oplossing langzaam op een paar onopgeloste kristallen. De kristallisatie gebeurt zo snel dat er zich tijdens het gieten een kristallen toren vormt.
Een soortgelijk proces treedt op wanneer u water tot het kookpunt verwarmt, suiker erin roert, de oplossing laat afkoelen en een string in de oplossing suspendeert. De suiker vloeit geleidelijk samen op het touw en vormt een groot kristal waarvan je kunt genieten als snoep. Een woord voor de wijzen: geniet van gematigde snoepjes met mate en poets je tanden. Suiker draagt bij aan de vorming van gaatjes.