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溶液が冷却されたときに結晶が現れるのはなぜですか?

溶液が冷却されたときの結晶の外観は、過飽和と呼ばれる現象によるものです 溶質の溶解度 。これが故障です:

* 溶解度: すべての物質は、特定の温度で特定の量の溶媒で溶解できる量に制限があります。この制限は、その溶解度と呼ばれます。一般に、溶解度は温度とともに増加します 。これは、より多くの溶質が冷たい溶媒よりも熱い溶媒で溶解できることを意味します。

* 過飽和: 高温の飽和溶液(その温度で溶質の最大量を保持する溶液)が冷却されると、溶解度が低下します。これは、ソリューションが低温で保持できるよりも多くの溶質を含むことを意味します。この余分な溶質は現在、過飽和と見なされています 。

* 結晶化: 過飽和溶液は不安定になり、過剰な溶質は安定した状態に戻ろうとします。 これは、結晶化によって発生します 。溶質分子は凝集し、結晶格子構造を形成し始め、最終的に可視結晶を形成します。

ここに簡単なアナロジーがあります:

アイスティーのグラスを想像してみてください。温かいお茶に砂糖を加えると、簡単に溶けます。 茶が冷えると、砂糖が溶けにくくなり、その一部はガラスの底で結晶化し始め、砂糖の結晶を形成します。

結晶化に影響する要因:

* 冷却速度: ゆっくりと冷却することで、結晶の成長に時間がかかり、結晶が大きくなります。高速冷却は、より小さな結晶につながります。

* 不純物: 溶液中の不純物は、結晶の形成を妨害し、より小さくまたは不規則に形状の結晶につながる可能性があります。

* 攪拌: 穏やかな攪拌は、溶質分子がより簡単に互いに接触することを可能にすることにより、結晶の形成を促進することができます。

要約: 溶液を冷却すると過飽和が生じ、溶解度が温度に一致する安定した状態に到達しようとすると、過剰な溶質が結晶化します。

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