Предел растворения и оставшиеся кристаллы
Добавляй условную соль ползунком и меняй температуру. Счётчики отделяют растворённое вещество от осадка.
В модели всегда 100 г воды. Значения условные и не являются справочником реальной соли.
Схема объясняет процесс; размеры, расстояния и цвета частиц условны. Это учебная модель, а не инструкция проведения опыта.
Насыщенность сравнивает с пределом
Ненасыщенный раствор может растворить дополнительное количество данного вещества при тех же условиях. Насыщенный уже достиг предела растворимости. Температуру нужно указывать: предел меняется, поэтому одно и то же содержание может оказаться ниже или на уровне предела.
Наличие кристаллов на дне после установления равновесия указывает, что раствор над ними насыщен. Сами кристаллы не входят в массу растворённого вещества. Раствор может быть насыщенным и без видимого осадка, если всё внесённое количество как раз равно пределу.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Ненасыщенный | Содержание ниже предела | Ещё порция может раствориться |
| Насыщенный | Содержание достигло предела | Избыток останется отдельной фазой |
| Раствор и осадок | Жидкость над кристаллами | Кристаллы не часть раствора |
Насыщенность оценивают при определённых условиях. Осадок и раствор над ним — разные части системы.
Концентрированный не означает насыщенный
Слова «разбавленный» и «концентрированный» качественно сравнивают содержание растворённого вещества. Универсальной границы между ними нет: используют контекст и особенности вещества. Для точного описания потребуется числовая концентрация или массовая доля.
Раствор плохо растворимого вещества бывает одновременно насыщенным и очень разбавленным. Раствор хорошо растворимого вещества может содержать много вещества и оставаться ненасыщенным. Значит, два способа описания отвечают на разные вопросы.
| Характеристика | Главный вопрос | С чем сравниваем |
|---|---|---|
| Насыщенность | Можно ли растворить ещё? | С пределом растворимости |
| Концентрированность | Много ли растворённого вещества? | С другими растворами |
| Массовая доля | Какая часть массы приходится на вещество? | С общей массой раствора |
Концентрированность и насыщенность независимы по смыслу. Насыщенный раствор не обязательно содержит много вещества.
Кристаллы сульфата меди
Синие кристаллы медного купороса — сульфата меди(II) с кристаллизационной водой CuSO₄·5H₂O.
Crystal Titan · Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Лабораторная стеклянная посуда
Лабораторная посуда помогает наблюдать вещества и их превращения в контролируемых условиях.
Diane A. Reid / National Cancer Institute · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Условия меняют состояние раствора
Если при нагревании растворимость данной соли увеличивается, насыщенный раствор после нагревания становится ненасыщенным. Он сможет принять дополнительную соль. Обратное охлаждение может вызвать кристаллизацию, если содержание окажется выше нового предела.
Добавление воды уменьшает содержание вещества относительно растворителя. Выпаривание воды действует в обратную сторону, пока не будет достигнут предел. Эти переходы описывают систему после установления равновесия, а не мгновенно после перемены условий.
Добавили воду
Насыщенный → ненасыщенный
Удалили часть воды
Содержание соли относительно воды растёт
Достигли предела
Получен насыщенный раствор
Удаляем воду дальше
Часть вещества кристаллизуется
Изменение количества воды переводит раствор между состояниями. Температурный переход зависит от хода кривой растворимости.
Читаем растворимость в граммах на воду
Пусть условная соль при выбранной температуре растворяется в количестве 30 г на 100 г воды. В 200 г воды предельная масса составит 60 г. Если внести 80 г, то после равновесия 60 г окажутся в растворе, а 20 г останутся твёрдыми.
Масса самого насыщенного раствора равна 200 + 60 = 260 г. Нельзя включать в неё оставшиеся 20 г кристаллов. Число 30 в условии — отношение к 100 г воды, а не процент от массы раствора: доля соли здесь 60/260 ≈ 23,1 %.
Предел
30 г соли на 100 г воды
Воды вдвое больше
В 200 г воды растворится 60 г
Внесено 80 г
20 г останутся в осадке
Масса жидкой части
200 + 60 = 260 г
Растворимость часто задают на массу растворителя. Массовую долю считают относительно массы всего раствора.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 9 класс», § 5. Материал переработан для объяснения; источник: 9 класс. Химия — § 05. Качественные характеристики состава растворов.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах