フルと飽和状態の違い

飽和溶液と過飽和溶液の違いの複雑な解析に進む前に、飽和の概念について簡単に見ておこう。溶液は、溶質を溶媒に溶かすことで作られます。溶媒中の「飽和」と「過飽和」の化学的性質は、主に溶媒中の溶質の溶解度に依存する。ある温度で、ある溶媒に対するある溶質の溶解度は定数（Q）である。

Qは、溶質のイオン積として定義されます。

例：AgClの水への溶解度（QAgCl）＝[Ag+][Cl-]である。

一般に、溶媒に溶質を添加し続けると、添加できる溶質の最大量が決まってしまう。ある限界に達すると、溶質は溶媒中に析出し始める。この限界を超えると過飽和溶液となる。沈殿を作らずに溶質を溶かすことができる場合を飽和溶液といいます。

飽和と過飽和の決定的な違いは、ある物質の溶液がその物質を溶かすことができなくなり、その追加分が別の相として現れる状態が飽和であり、溶媒で普通に溶ける以上の溶解物質が含まれている状態が過飽和であることである。

飽和溶液は何ですか？

溶媒に無限に溶ける化合物は非常に限られており、溶質を任意の割合で溶媒に混ぜても沈殿物ができないことを意味する。しかし、ほとんどの溶質は無限に溶けないわけではなく、溶媒にさらに溶質を加えると、沈殿物を形成する。

飽和溶液は溶質分子の数が最も多く、溶解のために沈殿を必要としない。

過飽和溶液は何ですか？

飽和溶液に余分な溶質を加えると過飽和溶液になります。つまり、飽和溶液において、溶質を追加したときの状態です。これは、溶媒が溶解できる溶質の最大分子量を超えたため、溶液中に沈殿を形成することになる。溶媒の温度を上げれば、溶質分子が溶けて飽和溶液になる。

砂糖が水に過飽和になることで、アイシングシュガーが生成される。

フルと飽和状態の違い

飽和溶液と過飽和溶液の定義

飽和溶液：ある温度で溶媒が保持できる量と同じ量の溶質分子を含む溶液を飽和溶液という。

過飽和溶液：ある温度でより多くの溶質分子を含む溶液を過飽和という。

化学的説明

飽和溶液の場合； Q = Ksp (沈殿を生じない)

過飽和溶液の場合；Q> Ksp（沈殿物を形成します。）

どこで

Q = 溶解度(反応商)

K sp = 溶解度積（溶解したイオンの濃度の数学的積で、化学量論的係数のべき乗に等しい）。

例：塩化銀（AgCl）を水に溶かすことを考える。

塩化銀-溶質、水-溶媒

塩化銀は水に溶ける大量の塩化銀は水に溶ける。

溶液は透明で、沈殿物がはっきりと見える

Q=[Ag+][Cl-]=Ksp Q=[Ag+][Cl-]> Ksp

どこで

[Ag+] = 水中のAg+の濃度

[Cl-] = 水中のCl-濃度

AgClの場合、Ksp = 1.8 × 10-10 mol2dm-6。

飽和溶液と過飽和溶液はどのようにして得られるのでしょうか？

特定の溶質を溶媒に加え続けると、飽和溶液と過飽和溶液の両方が形成されます。ある温度で、まず不飽和溶液ができ、次に飽和溶液ができ、最後に過飽和溶液ができる。

例：食塩を水に溶かす

不飽和溶液。水中の塩分量が少なく、溶液が透明で、沈殿がない。

飽和溶液：水に溶けた塩の量が最も多く、溶液の色がわずかに変化するが、沈殿は生じない。

過飽和溶液：水溶性塩が多くなり、溶液が濁り、沈殿物が見える。

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