主な相違点 – 飽和溶液と過飽和溶液
溶液とは、溶質が主成分または溶媒中に均一に分布している液体混合物を指します。
溶液は、その化学的、物理的性質によっていくつかの種類に分けることができます。
飽和溶液と過飽和溶液がその2つです。
飽和溶液とは、ある温度で溶媒に溶解できる最大量の溶質で構成された溶液であり、過飽和溶液とは、ある温度で溶媒に溶解できる最大量の溶質で構成された溶液です。
過飽和溶液は、同じ温度で溶媒に溶解できる量以上の溶質で構成されている。
これが飽和溶液と過飽和溶液の主な違いです。
飽和溶液とは？
飽和溶液とは、溶媒に溶けている溶質の濃度が最大になった化学溶液のことです。
これは、その溶液にこれ以上溶質を溶かすことができないことを意味します。
この溶液にさらに溶質を加えると、容器の底に余分な溶質が残ります。
図01: 水に砂糖を溶けなくなるまで加えると、飽和溶液になります。
しかし、ある溶媒に溶ける溶質の量は、以下のようないくつかの要因に左右されます。
- 極性 – 極性溶質は極性溶媒に溶ける。非極性溶質は、非極性溶媒に溶ける。
- 温度 – ある溶媒に対する溶質の溶解度は、温度の上昇とともに増加する。
- 圧力 – 圧力を上げると、溶質にかかる力によって、より多くの溶質を溶媒に溶かすことができます。
- 表面積 – 微粉末の溶質は、大きな粒子よりも高い溶解度を持っています。
- 攪拌-攪拌は、溶媒中の溶質の溶解度を増加させる。
- 化学組成 – 溶質と溶媒の化学組成も溶解度に影響する。
過飽和溶液とは何か
過飽和溶液とは、溶媒が溶かすことのできる量よりも多くの溶質を含む溶液のことです。
溶液の通常の状態を変化させることで、過飽和の状態にすることができます。
すると、その溶液は、ある温度で通常よりも多くの溶質を持つようになる。
通常、溶液が飽和状態になると、過剰な量の溶質が容器の底に沈殿する。
しかし、過飽和溶液では、底に沈殿や析出することはないのです。
過飽和溶液の形成には、溶液に特別な条件を与える必要がある。
溶質の溶解度は溶媒の温度に直接影響されるので、温度依存性の溶解度を利用して過飽和溶液を作ることができる。
ここでは、まず室温で溶媒に最大量の溶質を溶かすことができる。
次に、溶媒の熱量を上げることで、より多くの溶質を溶かすことができる。
この溶液を溶質の析出速度よりも速い速度で冷却すれば、溶液は過飽和になる。
過飽和溶液を得るためには、圧力や体積も変化させることができる。
飽和溶液と過飽和溶液の違い
定義
飽和溶液。
飽和溶液とは、溶媒に溶けている溶質の濃度が最大になるような化学溶液のことである。
過飽和溶液。
過飽和溶液：通常溶媒に溶解しうる量よりも多くの溶質を含む溶液のこと。
溶質量
飽和溶液。
飽和溶液：室温で溶媒に溶解できる溶質の量が最大である溶液。
過飽和溶液。
過飽和溶液：室温で溶媒に溶解できる溶質の最大量以上の溶媒を持つ溶液。
準備
飽和溶液。
溶液から溶媒を蒸発させ、溶質が結晶化または析出し始めると飽和溶液が得られる。
過飽和溶液。
過飽和溶液：高温で溶質を過剰に添加し、溶質の析出速度よりも速い速度で急激に冷却することで、過飽和溶液を調製することができる。
降水量
飽和溶液。
飽和溶液：容器の底に沈殿を生じない溶液。
過飽和溶液。
過飽和溶液：物理的条件を変化させると、容器の底に沈殿が生じる。
結論
溶液とは、溶質と溶媒の混合物です。
私たちが知っているほとんどの溶液では、溶質が小成分で、溶媒が大成分です。
しかし、飽和溶液は、ある温度で溶解できる溶質の量が最大です。
飽和溶液から過飽和溶液を作ることができます。
すると、過飽和溶液に存在する溶質の量はより多くなります。
飽和溶液と過飽和溶液の主な違いは、ある温度で、飽和溶液は溶液中の溶質の量が最大であるのに対し、過飽和溶液は溶液中の溶質の量が最大以上であることです。
