Perfect Scorer Test Prep: Chimica: Cosa significa la parola ‘saturo’?
In chimica, la parola saturo può essere usata per descrivere singole molecole o intere miscele di soluti/solventi, e ha un significato diverso in ciascuna di queste situazioni.
In generale, qualcosa che è saturo è completamente pieno, come in una spugna satura (una che è piena d’acqua) o un bombardamento a saturazione (usando centinaia di bombe per distruggere un’intera area).
Molecole sature e insature
Quando la parola viene applicata ad una singola molecola, significa che la molecola non ha doppi legami carbonio-carbonio o anelli. Nelle molecole qui sotto, nota come cambiare un singolo legame in un doppio legame significa che devi rimuovere due atomi di idrogeno:
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Perché il carbonio può avere solo quattro legami, aggiungere un doppio legame C=C usa due posti in cui gli idrogeni avrebbero potuto invece essere legati.
La prima molecola ha tanti atomi di idrogeno quanti ne può contenere (nessun doppio legame), quindi è satura, o piena di idrogeni. Poiché la seconda molecola ha un doppio legame, non ha tutti gli idrogeni che potrebbe potenzialmente contenere, ed è insatura.
Importante: Gli acidi grassi sono considerati saturi se la parte della catena idrocarburica della molecola non contiene doppi legami. Il C=O nel gruppo COOH all’estremità sinistra della molecola non viene considerato.
Nota che anche la presenza di un anello rende una molecola insatura. Il pentano a catena dritta e quello ramificato hanno entrambi la formula C5H12, mentre la molecola ad anello ciclopentano ha la formula C5H10:
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La formazione dell’anello comporta l’unione dei due carboni alle estremità della catena, utilizzando due posti per legarsi dove sarebbero stati gli atomi di idrogeno. Gli idrocarburi a catena dritta e ramificata sono saturi, mentre gli idrocarburi ad anello sono insaturi.
A proposito, non esiste una molecola supersatura. Se vedi questa opzione in un test, stai guardando una domanda trabocchetto.
Soluzioni sature, insature e supersature
La parola satura ha un significato diverso quando è usata per descrivere le soluzioni.
Per le definizioni che seguono, ricorda che il solvente è la sostanza chimica in cui il soluto si dissolve. C’è sempre più solvente che soluto.
Per esempio, l’acqua salata è una soluzione di cloruro di sodio (il soluto) in acqua (il solvente).
Il solvente è solitamente un liquido, ma non deve necessariamente esserlo: l’aria è una soluzione di ossigeno, anidride carbonica e vapore acqueo (soluti) in azoto (il solvente). L’acciaio è una soluzione di carbonio (il soluto) nel ferro (il solvente).
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Le soluzioni sature contengono tanto soluto quanto ne può contenere il solvente.
Il Mar Morto è saturo: contiene tutto il sale e i minerali che può contenere. Ha così tanto sale che l’acqua è più densa del corpo umano e le persone possono galleggiarvi facilmente. Nell’immagine a destra, i pezzi solidi bianchi sono i pezzi di sale che non sono in grado di dissolversi perché l’acqua è già satura.
Le soluzioni insature contengono meno soluto di quanto il solvente possa contenere.
A differenza del Mar Morto, l’acqua normale dell’oceano è insatura. Anche se è molto salata, non contiene tanto sale quanto ne può contenere.
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Le soluzioni soprasature contengono più soluto di quanto si suppone che il solvente possa contenere.
Si può fare la caramella di roccia facendo bollire l’acqua con lo zucchero e poi raffreddandola, portando alla soprasaturazione: lo zucchero dovrebbe uscire dalla soluzione, ma non lo farà fino a quando non ci farai cadere un cristallo seme. (La mancanza di un cristallo di semi è anche una delle ragioni per cui gli alberi non congelano in inverno.)
Il video qui sotto mostra come puoi fare la tua soluzione supersatura di acetato di sodio e usarla per fare sculture di “ghiaccio caldo”:
Dovrai anche conoscere i termini seguenti:
Le soluzioni diluite contengono molto poco soluto rispetto alla quantità di solvente.
Le soluzioni concentrate contengono molto soluto rispetto alla quantità di solvente.
Domande a trabocchetto
Una comune domanda a trabocchetto consiste nel chiederti di fare la corretta distinzione tra i termini saturo, insaturo, supersaturo, diluito e concentrato.
Una soluzione può essere sia satura che diluita: quando la solubilità è bassa, come quando si aggiungono cristalli di iodio all’acqua del lago per uccidere i germi, la soluzione è satura (piena di soluto) e diluita (non molto concentrata) allo stesso tempo. È una buona cosa che I2 sia non polare e poco solubile in acqua: se la soluzione fosse concentrata, berresti grandi quantità di un alogeno elementare!
L’acqua dell’oceano, d’altra parte, è sia insatura che concentrata.
Il Mar Morto è sia saturo che concentrato.