Perfect Scorer Test Prep: Scheikunde: Wat betekent het woord ‘verzadigd’?
In de scheikunde kan het woord verzadigd worden gebruikt om individuele moleculen of complete mengsels van oplosmiddelen en oplosmiddelen te beschrijven, en in elk van deze situaties heeft het een andere betekenis.
In het algemeen is iets dat verzadigd is volledig vol, zoals in een verzadigde spons (een spons die is gevuld met water) of een verzadigingsbombardement (waarbij honderden bommen worden gebruikt om een heel gebied te vernietigen).
Verzadigde en onverzadigde moleculen
Wanneer het woord wordt toegepast op een individuele molecule, betekent dit dat de molecule geen koolstof-koolstof dubbele bindingen of ringen heeft. Merk in de onderstaande moleculen op hoe het veranderen van een enkele binding in een dubbele binding betekent dat je twee waterstofatomen moet verwijderen:
Omdat koolstof maar vier bindingen kan hebben, gebruikt het toevoegen van een C=C dubbele binding twee plaatsen waar waterstofatomen in plaats daarvan aan gebonden hadden kunnen worden.
Het eerste molecuul heeft zoveel waterstofatomen als het kan bevatten (geen dubbele bindingen), dus het is verzadigd, of vol met waterstofatomen. Omdat het tweede molecuul een dubbele binding heeft, heeft het niet alle waterstofatomen die het zou kunnen bevatten, en is het onverzadigd.
Belangrijk: Vetzuren worden als verzadigd beschouwd als het koolwaterstofketengedeelte van het molecuul geen dubbele bindingen bevat. De C=O in de COOH-groep aan het linkeruiteinde van het molecuul wordt niet meegerekend.
Merk op dat de aanwezigheid van een ring een molecuul ook onverzadigd maakt. Rechte keten en vertakt pentaan hebben beide de formule C5H12, terwijl het ringvormige molecuul cyclopentaan de formule C5H10 heeft:
Vorming van de ringvorm houdt in dat de twee koolwaterstoffen aan de uiteinden van de keten worden samengevoegd, waarbij twee bindingsplaatsen worden gebruikt waar waterstofatomen zouden zijn geweest. Rechte en vertakte koolwaterstoffen zijn verzadigd, terwijl ringvormige koolwaterstoffen onverzadigd zijn.
Tussen haakjes, er bestaat niet zoiets als een oververzadigde molecule. Als je die optie op een toets ziet, heb je te maken met een strikvraag.
Verzadigde, onverzadigde en oververzadigde oplossingen
Het woord verzadigd heeft een andere betekenis als het wordt gebruikt om oplossingen te beschrijven.
Voor de onderstaande definities moet je onthouden dat het oplosmiddel de chemische stof is waarin het oplosmiddel oplost. Er is altijd meer oplosmiddel dan opgeloste stof.
Zout water is bijvoorbeeld een oplossing van natriumchloride (de opgeloste stof) in water (het oplosmiddel).
Het oplosmiddel is meestal een vloeistof, maar dat hoeft niet: lucht is een oplossing van zuurstof, koolstofdioxide en waterdamp (opgeloste stoffen) in stikstof (het oplosmiddel). Staal is een oplossing van koolstof (de opgeloste stof) in ijzer (het oplosmiddel).
Verzadigde oplossingen bevatten zoveel opgeloste stof als het oplosmiddel kan bevatten.
De Dode Zee is verzadigd: ze bevat al het zout en de mineralen die ze kan bevatten. Het bevat zoveel zout dat het water een grotere dichtheid heeft dan het menselijk lichaam, en dat mensen er gemakkelijk in kunnen drijven. In het plaatje rechts zijn de witte vaste stukjes zout de stukjes zout die niet kunnen oplossen omdat het water al verzadigd is.
Onverzadigde oplossingen bevatten minder opgeloste stof dan het oplosmiddel kan bevatten.
In tegenstelling tot de Dode Zee is normaal oceaanwater onverzadigd. Ook al is het erg zout, het bevat niet zoveel zout als het kan bevatten.
Oververzadigde oplossingen bevatten meer opgeloste stof dan het oplosmiddel zou kunnen bevatten.
Je kunt kandij maken door suikerwater te koken en vervolgens af te koelen, waardoor oververzadiging optreedt: de suiker zou uit de oplossing moeten komen, maar dat gebeurt niet totdat je er een zaadkristal in laat vallen. (Het ontbreken van een zaadkristal is ook een van de redenen dat bomen in de winter niet bevriezen.)
De video hieronder laat zien hoe je je eigen oververzadigde oplossing van natriumacetaat kunt maken en daarmee sculpturen van “heet ijs” kunt maken:
Je moet ook de onderstaande termen kennen:
Dilute oplossingen bevatten heel weinig opgeloste stof in verhouding tot de hoeveelheid oplosmiddel.
Geconcentreerde oplossingen bevatten veel opgeloste stof in verhouding tot de hoeveelheid oplosmiddel.
Trucvragen
Bij een veel voorkomende trucvraag wordt je gevraagd het juiste onderscheid te maken tussen de begrippen verzadigd, onverzadigd, oververzadigd, verdund en geconcentreerd.
Een oplossing kan zowel verzadigd als verdund zijn: wanneer de oplosbaarheid laag is, zoals wanneer jodiumkristallen aan meerwater worden toegevoegd om ziektekiemen te doden, is de oplossing tegelijkertijd verzadigd (vol met oplosmiddel) en verdund (niet erg geconcentreerd). Het is maar goed dat I2 niet polair is en niet erg oplosbaar in water: als de oplossing geconcentreerd zou zijn, zou je grote hoeveelheden van een elementair halogeen drinken!
Oceaanwater daarentegen is zowel onverzadigd als geconcentreerd.
De Dode Zee is zowel verzadigd als geconcentreerd.