16.2: Швидкість розчинення
- Page ID
- 19178
Багато людей насолоджуються холодним келихом холодного чаю в спекотний літній день. Деяким він подобається несолодкий, а іншим подобається класти в нього цукор. Те, як цукор розчиняється в чаї, залежить від двох факторів: скільки цукру було покладено в чай, і наскільки він холодний. Чай зазвичай доводиться деякий час помішувати, щоб весь цукор розчинився.
Швидкість розчинення
Розчинення - це процес, за допомогою якого розчинене речовина розчиняється в розчиннику і утворює розчин. Ми знаємо, що розчинення твердої речовини водою залежить від зіткнень, які відбуваються між молекулами розчинника і частинками в твердому кристалі. Все, що можна зробити, щоб збільшити частоту цих зіткнень та/або надати цим зіткненням більше енергії, збільшить швидкість розчинення. Уявіть, що ви намагалися розчинити трохи цукру в склянці чаю. Пакет цукрового піску розчинився б швидше, ніж кубик цукру. Швидкість розчинення буде збільшуватися при перемішуванні або перемішуванні розчину. Нарешті, цукор швидше розчиняється в гарячому чаї, ніж у холодному чаї.
Площа поверхні
Швидкість розчинення розчиненої речовини залежить від розміру розчинених частинок. Розчинення - це поверхневе явище, оскільки воно залежить від молекул розчинника, що стикаються із зовнішньою поверхнею розчиненого речовини. Задана кількість розчиненої речовини розчиняється швидше, коли його подрібнюють на дрібні частинки, а не у вигляді великих шматків, оскільки більша площа поверхні оголюється. Пакет цукрового піску піддає набагато більшій площі поверхні розчиннику і розчиняється швидше, ніж цукровий куб.
Агітація рішення
Розчинення цукру у воді буде відбуватися швидше, якщо воду розмішати. Перемішування дозволяє молекулам свіжих розчинників постійно контактувати з розчиненою речовиною. Якщо його не перемішувати, то вода прямо біля поверхні розчиненого речовини стає насиченою розчиненими молекулами цукру, а це означає, що додатковому розчиненому речовині складніше розчинитися. Цукровий куб врешті-решт розчиняється, оскільки випадкові рухи молекул води призведуть до контакту з цукром достатньо свіжого розчинника, але процес займе набагато більше часу. Важливо розуміти, що ні перемішування, ні розщеплення розчиненої речовини не впливають на загальну кількість розчиненої речовини, яка розчиняється - ці дії впливають лише на швидкість розчинення.
Температура
Нагрівання розчинника дає молекулам більше кінетичної енергії. Збільшений швидкий рух означає, що молекули розчинника стикаються з розчиненою речовиною з більшою частотою, і що зіткнення відбуваються з більшою силою. Обидва фактори збільшують швидкість розчинення розчиненої речовини. Як ми побачимо в наступному розділі, зміна температури не тільки впливає на швидкість розчинення, але і впливає на кількість розчиненої речовини, яка розчиняється.