Πώς η ανάμειξη μιας ουσίας στο νερό επιτρέπει στους κρυστάλλους να σχηματιστούν;
1. Διάλυση:
* Όταν αναμιγνύετε μια ουσία στο νερό, μπορεί να διαλύσει , δηλαδή τα μεμονωμένα μόρια της ουσίας σπάζουν και εξαπλώνονται ομοιόμορφα σε όλο το νερό.
* Αυτό συμβαίνει επειδή τα μόρια του νερού προσελκύουν τα μόρια της ουσίας (λόγω των πραγμάτων όπως η πολικότητα και η δέσμευση υδρογόνου).
2. Κορεσμένος και υπερσύνδεση:
* Διαλυτότητα είναι η μέγιστη ποσότητα μιας ουσίας που μπορεί να διαλύεται σε μια δεδομένη ποσότητα νερού σε συγκεκριμένη θερμοκρασία.
* Κορεσμένο διάλυμα: Όταν το νερό κρατά τη μέγιστη ποσότητα της ουσίας, ονομάζεται κορεσμένο διάλυμα.
* Υπεραϊκή λύση: Εάν προσθέσετε ακόμα περισσότερη ουσία σε μια κορεσμένη λύση, δεν θα διαλυθεί πια. Αυτό δημιουργεί μια υπερκορεσμένη λύση, όπου η λύση διατηρεί πιο διαλυμένη ουσία από ό, τι κανονικά θα έπρεπε σε αυτή τη θερμοκρασία.
3. Κρυσταλλοποίηση:
* SuperSaturation είναι ένας βασικός παράγοντας στον σχηματισμό κρυστάλλων.
* Κρυστάλλωση: Σε μια υπερκορεσμένη λύση, τα διαλυμένα μόρια είναι ασταθής και θέλουν να επιστρέψουν σε μια πιο σταθερή κατάσταση. Αρχίζουν να συσσωρεύονται και να σχηματίζουν μια δομή κρυσταλλικού πλέγματος, η οποία αποτελεί τη βάση ενός κρυστάλλου.
4. Παράγοντες που επηρεάζουν την κρυστάλλωση:
* Θερμοκρασία: Η διαλυτότητα γενικά αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Εάν δροσίσετε μια υπερκορεσμένη λύση, η διαλυτότητα μειώνεται, καθιστώντας πιο πιθανό να σχηματίσουν κρυστάλλους.
* εξάτμιση: Εάν το νερό εξατμίζεται από ένα διάλυμα, η συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας αυξάνεται, καθιστώντας πιο πιθανό να γίνει υπερκορεσμένη και κρυσταλλοποίηση.
* Κρύσταλλοι σπόρων: Η προσθήκη μικρών κρυστάλλων σπόρων της ουσίας στο διάλυμα μπορεί να δώσει ένα σημείο εκκίνησης για την ανάπτυξη του κρυσταλλικού πλέγματος.
Παραδείγματα:
* αλάτι: Όταν διαλύετε το αλάτι στο νερό και στη συνέχεια αφήστε το νερό να εξατμιστεί, οι κρύσταλλοι αλατιού αρχίζουν να σχηματίζονται επειδή η συγκέντρωση του νερού μειώνεται, καθιστώντας την λύση υπερκορεσμένη.
* ζάχαρη: Η δημιουργία καραμελών Rock περιλαμβάνει τη δημιουργία ενός υπερκορεσμένου διαλύματος ζάχαρης και στη συνέχεια σιγά -σιγά την ψύξη του, επιτρέποντας στους κρυστάλλους ζάχαρης να αναπτυχθούν σε χορδές.
Σημαντική σημείωση: Όχι όλες οι ουσίες σχηματίζουν κρυστάλλους όταν αναμειγνύονται με νερό. Ορισμένες ουσίες είναι πολύ διαλυτές στο νερό και δεν φτάνουν ποτέ σε υπερκορεσμένη κατάσταση. Άλλοι μπορεί να σχηματίσουν άμορφα στερεά αντί για κρυστάλλους.
