Perfect Scorer Test Prep: Chemistry: Hvad betyder ordet “mættet”?
I kemi kan ordet mættet bruges til at beskrive individuelle molekyler eller hele opløsnings-/opløsningsmiddelblandinger, og det har en forskellig betydning i hver af disse situationer.
Generelt set er noget, der er mættet, fuldstændig fyldt, som i en mættet svamp (en svamp, der er fyldt med vand) eller mætningsbombning (ved at bruge hundredvis af bomber til at ødelægge et helt område).
Mættede og umættede molekyler
Når ordet anvendes om et enkelt molekyle, betyder det, at molekylet ikke har nogen kulstof-kulstof-dobbeltbindinger eller ringe. I molekylerne nedenfor kan du bemærke, hvordan det at ændre en enkeltbinding til en dobbeltbinding betyder, at du er nødt til at fjerne to hydrogenatomer:
Da kulstof kun kan have fire bindinger, bruger tilføjelsen af en C=C-dobbeltbinding to steder, som hydrogener kunne have været bundet til i stedet.
Det første molekyle har så mange hydrogenatomer, som det kan rumme (ingen dobbeltbindinger), så det er mættet, eller fyldt med hydrogener. Fordi det andet molekyle har en dobbeltbinding, har det ikke alle de hydrogener, det potentielt kunne rumme, og det er umættet.
Vigtigt: Fedtsyrer betragtes som mættede, hvis den del af molekylet, der består af kulbrintekæden, ikke indeholder nogen dobbeltbindinger. C=O i COOH-gruppen i den venstre ende af molekylet tages ikke i betragtning.
Bemærk, at tilstedeværelsen af en ring også vil gøre et molekyle umættet. Både lige og forgrenet pentan har formlen C5H12, mens det ringformede molekyle cyclopentan har formlen C5H10:
Formningen af ringformen indebærer, at de to kulstofatomer i enderne af kæden forbindes, hvorved der bruges to steder til at binde, hvor der ville have været brintatomer. Lige og forgrenede kulbrinter er mættede, mens ringformede kulbrinter er umættede.
I øvrigt findes der ikke noget som et overmættet molekyle. Hvis du ser den mulighed i en prøve, er der tale om et trickspørgsmål.
Mættede, umættede og overmættede opløsninger
Ordet mættet har en anden betydning, når det bruges til at beskrive opløsninger.
I nedenstående definitioner skal du huske, at opløsningsmidlet er det kemiske stof, som den opløste stof opløses i. Der er altid mere opløsningsmiddel end opløst stof.
For eksempel er saltvand en opløsning af natriumklorid (det opløste stof) i vand (opløsningsmidlet).
Løsningsmidlet er normalt en væske, men det behøver det ikke at være: Luft er en opløsning af ilt, kuldioxid og vanddamp (opløste stoffer) i nitrogen (opløsningsmidlet). Stål er en opløsning af kulstof (opløsningsstoffet) i jern (opløsningsmidlet).
Mættede opløsninger indeholder så meget opløst stof, som opløsningsmidlet kan rumme.
Det Døde Hav er mættet: det indeholder alt det salt og alle de mineraler, det kan rumme. Det har så meget salt, at vandet er mere tæt end menneskekroppen, og mennesker kan let flyde i det. På billedet til højre er de hvide faste dele de stykker salt, der ikke kan opløses, fordi vandet allerede er mættet.
Umættede opløsninger indeholder mindre opløst stof, end opløsningsmidlet kan rumme.
I modsætning til det Døde Hav er normalt havvand umættet. Selv om det er rigtig salt, indeholder det ikke så meget salt, som det kan rumme.
Overmættede opløsninger indeholder mere opløst stof, end opløsningsmidlet skal kunne rumme.
Man kan lave rock candy ved at koge sukkervand og derefter afkøle det, hvilket fører til overmætning: Sukkeret skal komme ud af opløsningen, men det gør det ikke, før man smider en frøkrystal i. (Manglen på en frøkrystal er også en af grundene til, at træer ikke fryser om vinteren.)
Videoen nedenfor viser, hvordan du kan lave din egen overmættede opløsning af natriumacetat og bruge den til at lave skulpturer af “varm is”:
Du skal også kende nedenstående begreber:
Dilutte opløsninger indeholder meget lidt opløst stof i forhold til mængden af opløsningsmiddel.
Koncentrerede opløsninger indeholder meget opløst stof i forhold til mængden af opløsningsmiddel.
Trickspørgsmål
Et almindeligt trickspørgsmål går ud på at bede dig om at skelne korrekt mellem begreberne mættet, umættet, overmættet, overmættet, fortyndet og koncentreret.
En opløsning kan både være mættet og fortyndet: Når opløseligheden er lav, f.eks. når der tilsættes jodkrystaller til søvand for at dræbe bakterier, er opløsningen mættet (fuld af opløst stof) og fortyndet (ikke særlig koncentreret) på samme tid. Det er godt, at I2 er upolært og ikke særlig vandopløseligt: Hvis opløsningen var koncentreret, ville man drikke store mængder af et elementært halogen!
Oceanvand er på den anden side både umættet og koncentreret.
Det Døde Hav er både mættet og koncentreret.