在壹定的溫度和壓力下,當溶液中溶質的濃度已超過溶質在該溫度和壓力下的溶解度,而溶質仍不析出的現象稱為過飽和現象,此時的溶液稱為過飽和溶液。
過飽和溶液是不穩定的,當在溶液中加入壹小塊溶質晶體作為 "晶種 "時,即能引起過飽和溶液中溶質的結晶。
高溫飽和溶液緩慢冷卻後,有機會形成過飽和溶液。常見的過飽和溶液有碳酸水。(加熱後的部分飽和溶液也會形成過飽和溶液,如氫氧化鈣)
過飽和溶液之所以會存在,是因為溶質在溶液中不易形成結晶中心,即晶核。因為每種晶體都有壹定的排列規律,要有結晶中心,才能使原來無序運動的溶質點集合,並按照晶體特有的順序排列。不同的物質,實現這種排列規律的難易程度不同,有的晶體經過很長時間才能產生自己的結晶中心,因此,有的物質在過飽和溶液中仍顯得比較穩定。但從總體上看,過飽和溶液是處於不平衡狀態的,是不穩定的,如果受到振動或加入溶質結晶,那麽溶液中多余的溶質就會析出而成為飽和溶液,即轉變為穩定狀態,這說明過飽和溶液雖不如飽和溶液穩定,但也有壹定的穩定性。因此,這種狀態也被稱為介穩態。
用品:燒杯、玻璃棒、酒精燈、平底燒瓶、石棉網。碳酸鈉晶體、蒸餾水。
步驟
①碳酸鈉過飽和溶液的制備:在 500 毫升燒杯中加入 250 克未濕潤的醋酸鈉晶體和 150 毫升蒸餾水,用微火加熱,不斷攪拌,使其完全溶解。趁熱將溶液過濾到 500 毫升幹凈幹燥的平底燒瓶中(註意:不要將溶液滴在燒瓶頸部)。待冷卻後,用幹凈的橡皮塞塞緊燒瓶。
操作:
將相同溶質的小晶體放入燒瓶中,使晶體迅速充滿燒瓶。
註意:
①碳酸鈉晶體易吸潮,可適當增加藥量。
②灰塵也會使過飽和溶液結晶,所以平底燒瓶要清潔,瓶口要蓋嚴。
③晶種要細,晶型要好,使晶體生長緩慢,現象清晰。