Innehåll
Häll sockerkristaller i vatten och rör om, och sockret löses upp. Fortsätt hälla och omröra, och vid en viss tidpunkt kommer inte mer att lösa sig upp och kristallerna kommer att falla till botten av glaset. Vid denna tidpunkt sägs lösningen vara mättad. Men vänta - du kan få fler sockerkristaller att lösa upp genom att värma vattnet. När du har nått mättnadspunkten och mer socker löses upp får du en övermättad lösning. Du kan göra detta med salt, socker, natriumacetatkristaller och allt annat som kommer att lösas upp i vatten. I själva verket behöver du inte ens vatten för att skapa en övermättad lösning. Du kan göra det med alkohol, färgtunnare eller något annat lösningsmedel. Men det är lättast att göra det med vatten eftersom vatten är det bästa lösningsmedlet i världen.
Vad är en mättad lösning?
Vatten är en av de mest intressanta och viktigaste kemiska föreningarna som finns. Varje vattenmolekyl består av två positivt laddade väteatomer och en negativt laddad syreatom. Väteatomerna ordnar sig på den mycket större syreatomen för att skapa en nätpolaritet från ena sidan av molekylen till den andra. På grund av detta bildar vattenmolekyler bindningar med varandra i en process som kallas vätebindning.
När du introducerar ett löst ämne, som socker eller salt, dras vattenmolekylerna starkare till de lösta atomerna och molekylerna än de lockas till varandra. De omger lösta molekyler, och som de gör, löses det lösta gradvis upp. Dess komponenter och atomer och molekyler driver bort, var och en omgiven av vattenmolekyler, och lösningen löses upp. Men om du fortsätter att röras om mer lösta ämnen, slutar du slut på vattenmolekyler för att göra detta arbete, och vid denna tidpunkt är lösningen mättad.
Hur man gör en övermättad lösning
Sättet att göra en övermättad lösning är att lägga till värme, men bara lite värme gör inte jobbet. Du måste värma vattnet nära kokpunkten. När vattnet blir så varmt har vattenmolekylerna mer frihet att röra sig, och det finns mer utrymme för lösta molekyler mellan dem. Du kan fortsätta omröra salt, socker eller annat löst ämne, och det kommer att fortsätta att lösa, även om mättnadspunkten har uppnåtts. Ta bort värmen och låt lösningen svalna gradvis, och det lösta ämnet förblir upplöst, åtminstone under en tid. Detta är i huvudsak den övermättade definitionen. En övermättad lösning är mycket instabil och konstiga saker kan hända.
Hot Ice, Rock Candy och Crystal Formation
Har du någonsin hört talas om het is? Den framställs från en övermättad lösning av vatten- och natriumacetatkristaller. När du introducerar en enda natriumacetatkristall i en sådan lösning, är den som en trigger som initierar en plötslig reaktion där allt överskott av natriumacetat i lösning snabbt kristalliserar. Detta är en exoterm process som avger värme, så medan reaktionen producerar isliknande kristaller producerar den också värme, därav namnet varm is. Häll den övermättade lösningen långsamt på några få olösta kristaller för att se en dramatisk demonstration av kristallbildning. Kristalliseringen sker så snabbt att ett kristalltorn bildas när du häller.
En liknande process uppstår när du värmer vatten till kokpunkten, rör in socker, låter lösningen svalna och upphäng en sträng i lösningen. Sockret smälter gradvis på strängen och bildar en stor kristall som du kan njuta av som godis. Ett ord till de kloka: Njut av rockgodis i måttligt sätt och se till att borsta tänderna. Socker bidrar till bildandet av håligheter.