Verzadigde versus onverzadigde oplossingen
De term verzadiging heeft verschillende definities in verschillende takken van de chemie. Terwijl in de fysische chemie het idee van verzadiging anders is dan hoe verzadiging wordt bekeken in de organische chemie. Niettemin heeft het woord saturatie een Latijnse oorsprong en betekent het letterlijk 'vullen'. Daarom is het basisidee van verzadiging het opvullen van de totale capaciteit, terwijl onverzadiging betekent dat er nog steeds meer ruimte over is om de volledige capaciteit te vullen.
Wat is een verzadigde oplossing?
Een oplossing bestaat uit het oplossen van een opgeloste stof in een oplosmiddel. Het resulterende mengsel is wat we een oplossing noemen. Bij elke gegeven temperatuur en druk is er een limiet aan de hoeveelheid opgeloste stof die in een bepaald oplosmiddel kan worden opgelost zodat de opgeloste stof opgelost blijft in de oplossingsfase. Deze limiet staat bekend als de verzadigingspunt. In de poging om meer opgeloste stof op te lossen die het verzadigingspunt overschrijdt, vormt de overmaat opgeloste stof een neerslag op de bodem, die zichzelf scheidt in een vaste fase. Dit gebeurt om de limiet van opgeloste stoffen te behouden die de oplossing zou kunnen behouden bij een bepaalde temperatuur en druk.
Daarom staat elke oplossing die zijn verzadigingspunt heeft bereikt, bekend als een 'verzadigde oplossing'. In principe kunnen er twee soorten verzadigde oplossingen zijn; volledig verzadigd en bijna verzadigd. Wanneer het volledig verzadigd is, zullen we gewoonlijk een gevormd precipitaat bij de bodem waarnemen vanwege het onvermogen van verder oplossen van de opgeloste stof in het oplosmiddel. Terwijl, wanneer het bijna verzadigd is, de oplossing bijna de exacte hoeveelheid opgeloste stoffen zou bevatten die nodig is voor verzadiging; vandaar dat een klein beetje toegevoegde opgeloste stof kan barsten in een beetje neerslag aan de onderkant. Daarom, als een oplossing bijna verzadigd is, hoewel we het als een verzadigde oplossing beschouwen, zouden we onderaan geen neerslag zien. Het verzadigingspunt van een gegeven hoeveelheid oplossing varieert afhankelijk van temperatuur en druk. Hetzelfde volume oplosmiddel zou in staat zijn om een grotere hoeveelheid opgeloste stof in de oplossingsfase te houden wanneer deze op een hogere temperatuur is. Daarom is de temperatuur hoger, de hoeveelheid opgeloste stoffen die nodig is voor verzadiging. Wanneer daarentegen de druk wordt verhoogd, wordt verzadiging gemakkelijk bereikt.
Bij het oplossen van de opgeloste stof in het oplosmiddel is het belangrijk om dit regelmatig te mengen. Dit wordt gedaan om lokale superverzadiging te voorkomen (een kleine hoeveelheid volume oplosmiddel dat het verzadigingspunt passeert). Daarom moeten de opgeloste stoffen gelijkmatig over het hele volume worden verspreid en mogen ze niet op dezelfde plaats worden neergelaten.
Wat is een onverzadigde oplossing?
Onverzadigde oplossingen zijn oplossingen die in staat zijn meer opgeloste stoffen in zich op te lossen. Deze oplossingen moeten hun verzadigingspunt nog passeren en zouden dus nooit een neerslag op de bodem hebben. Onverzadigde oplossingen en bijna verzadigde oplossingen, zoals hierboven beschreven, zien er van buitenaf vrijwel hetzelfde uit, maar kunnen gemakkelijk worden onderscheiden door een snelle stap uit te voeren. Dat wil zeggen, na het oplossen van een beetje opgeloste moleculen, zou de bijna verzadigde oplossing barsten in een precipitatie die bijna onmiddellijk het verzadigingspunt passeert terwijl voor een onverzadigde oplossing er geen verschil in uiterlijk zou zijn aangezien de opgeloste stoffen volledig zullen oplossen omdat er genoeg is ruimte om hen te huisvesten in de oplossingsfase.
In het algemeen kan een oplossing die verzadigd was bij een lagere temperatuur, onverzadigd gemaakt worden bij een hogere temperatuur omdat de toename in temperatuur de draagcapaciteit van opgeloste stoffen in de oplossingsfase verhoogt.
Wat is het verschil tussen verzadigde en onverzadigde oplossingen?
• Verzadigde oplossingen kunnen opgeloste stoffen niet verder oplossen in de oplossingsfase, terwijl onverzadigde oplossingen dat wel zouden kunnen.
• Gewoonlijk dragen verzadigde oplossingen onderaan een neerslag, maar onverzadigde oplossingen niet.
• Bij toenemende temperatuur neemt de saturatie af maar neemt de onverzadiging toe.