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:
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:
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).
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.
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.