¿Por qué agregar un cristal de NaCl a su solución sobresaturada hace que comience a cristalizarse?

Es mejor pensar en la precipitación como un proceso de dos pasos, con diferentes consideraciones termodinámicas y cinéticas que se aplican en cada paso.

El primer paso es la nucleación de un cristal semilla adecuado. La nucleación ocurre cuando los átomos de solutos en la solución se alinean aleatoriamente, pero solo los núcleos por encima de un cierto tamaño crítico serán estables y pueden crecer en cristales. La fuerza impulsora para la nucleación es el cambio de energía libre asociado con la cristalización, pero esto debe superar la energía asociada con la creación de una nueva interfaz entre el cristal y la solución. El cambio de energía libre asociado con la cristalización es mayor a medida que la temperatura se enfría más lejos de la temperatura de equilibrio, por lo que la nucleación es más rápida a temperaturas más bajas.

El segundo paso es el crecimiento de estas semillas en cristales más grandes. Esto se rige por la difusión de átomos de soluto a través de la solución para llegar a la superficie del cristal en crecimiento. Este es un proceso cinético, por lo que ocurre más rápido a temperaturas más altas.

Una solución sobresaturada es aquella que se ha enfriado por debajo de la temperatura de equilibrio, por lo que la precipitación se ve favorecida termodinámicamente. Sin embargo, en ausencia de núcleos adecuados, la precipitación no puede ocurrir.

Al proporcionar un cristal semilla, elimina la necesidad de nucleación y, por lo tanto, hace posible que el cristal crezca. Es posible que pueda obtener el mismo efecto rascando el interior del vaso de precipitados, porque los rasguños proporcionan un sitio fácil para la nucleación.

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