Тема 3 ВОДА
& 32. РОЗЧИН І ЙОГО КОМПОНЕНТИ: РОЗЧИННИК, РОЗЧИНЕНА РЕЧОВИНА
Вивчення параграфа допоможе вам:
· наводити приклади водних розчинів;
· розрізняти розчинник і розчинену речовину.
Важливою властивістю води є здатність змішуватись з різними твердими, рідкими й газоподібними речовинами. Якщо в результаті змішування утворюється однорідна суміш, явище називають розчиненням.
Мал. 100. Схематичне зображення компонентного складу розчину
Речовина, що розчиняється, дістала
Розчин – однорідна суміш, утворена кількома речовинами. Речовини, з яких утворений розчин, є його компонентами, серед яких розрізняють розчинник і розчинену речовину.
Серед узятих для виготовлення розчину речовин розчинником виступає компонент, що має однаковий агрегатний стан з розчином. Решта складових розчину – де розчинені речовини. Якщо розчинник і розчинена речовина мають однаковий
Розчинником прийнято називати компонент розчину, вміст якого більший, і який має з розчином однаковий агрегатний стан.
Перевірте, чи справджується це правило стосовно розчинення цукру у воді.
Розчинником може бути не лише вода. Наприклад, спирт використовують в якості розчинника при виготовленні різних медичних препаратів (настоянка йоду, календули тощо). На властивостях ацетону розчиняти різні органічні речовини грунтується його використання в засобах для очищення поверхонь від лаків, фарб та інших покриттів.
Маючи справу з розчинами у повсякденному житті, ви часто змінюєте вміст їх компонентів. Так, щоб не обпектися гарячим чаєм, можна долити у склянку холодної кип’яченої води. Якщо цей напій недостатньо солодкий, то додати цукру. Щоб зменшити вміст газів, розчинених у мінеральній воді, залишають пляшку відкритою. Таким чином, склад розчинів, як і будь-яких сумішей, можна довільно змінювати, але в певних межах.
Розчини, на відміну від хімічних сполук, мають довільний склад.
Наявність розчинених речовин у розчині надме йому властивостей, відмінних від властивостей розчинника. Усі ви знаєте, що чиста вода замерзає за температури 0 °С, тоді як розчин кухонної солі має нижчу температуру замерзання. Вона нижча, якщо більший уміст розчиненої солі в ньому. Тому тротуари посипають кухонною сіллю під час ожеледиці.
Досить часто колір розчиненої речовини передається розчину. Ось такі кольори у розчинів: калій перманганату (1), мідного купоросу – (2), хром(ІІІ) сульфату – (3), ферум(ІІІ) хлориду – (4), калій дихромату – (5), нікель(ІІ) сульфату – (б), ферум (ІІІ) роданіду – (7) (мал. 101).
Розчини поширені в природі (мал. 102). Це повітря й молоко, хмари і нафта, дощова і морська вода, цитоплазма клітин і кров людини та багато інших. У побуті люди також часто мають справу з розчинами: оцтом – водним розчином оцтової (етанової) кислоти, мінеральною водою – водним розчином газів (в основному вуглекислого) і неорганічних речовин; солодким чаєм, фруктовими соками тощо.
ВІД ЧОГО ЗАЛЕЖИТЬ УМІСТ РОЗЧИНЕНОЇ РЕЧОВИНИ В РОЗЧИНІ? Кількість частинок розчиненої речовини, здатних перейти у розчин, не безмежна. У цьому нескладно переконатися на такому досліді. У стакан наллємо 100 мл води кімнатної температури й насиплемо мірну ложку кухонної солі. Після перемішування сіль швидко розчиняється. Візуально ми її присутності в розчині не помічаємо. Продовжимо досипати нові порції солі. Врешті після чергового висипання і перемішування вона залишатиметься на дні стакана нерозчиненою (мал. 103). Це настане тоді, коли буде досягнута межа розчинності солі у 100 г води за кімнатної температури. Експериментально встановлено, що розчинність кухонної солі у воді кімнатної температури дорівнює: близько 35,9 г.
Мал. 101. Приклади розчинів, що мають забарвлення
Мал. 102. Розчини в природі та повсякденному житті людини
Мал. 103. Перетворення ненасиченого розчину кухонної солі у насичений
Мал. 104. Зображення здатності різних речовин розчинятись у воді: а – розчинні, б – малорозчинні, в – нерозчинні
З параграфа 7 ви дізналися, що за здатністю розчинятися у воді за температури 20-25 °C речовини умовно поділяють на розчинні, малорозчинні та нерозчинні. Схематично суміш таких речовин з водою можна зобразити так, як на малюнку 104.
Слід зазначити, що абсолютно нерозчинних речовин не існує. При перебуванні у склянці з водою срібної ложки ми не спостерігаємо її розчинення, проте хімічний аналіз води з такої склянки виявляє наявність у ній частинок Аргентуму. Недаремно для знезараження ран воїни стародавнього Риму промивали їх водою із срібних посудин, називаючи її “срібною водою”. В українських церквах використання води із срібних чаш під час обрядів освячення є давньою традицією.
Розчинність речовин залежить і від розчинника, і від речовини, яку розчиняють. Так, у воді розчинність цукру висока, тоді як в олії – дуже низька. Речовина може добре розчинятися в одному розчиннику і значно гірше або взагалі не розчинятися в іншому. Наприклад, жири не розчиняються у воді, проте добре розчиняються у бензині. Цим ви можете скористатися для видалення жирних плям.
З вчасного досвіду ви знаєте, що в теплій воді цукор розчиняється краще, ніж у холодній. А от гази за однакового тиску, але різній температурі розчиняються у теплій воді менше, ніж у холодній. Тому газовану воду можна позбавити газів нагріванням або кип’ятінням. Розчинність газів залежить також від тиску: що тиск вищий, то краще відбувається розчинення. Цю властивість використовують при виготовленні газованих напоїв, коли в напій під тиском закачують вуглекислий газ.
Розчинність більшості твердих речовин збільшується з підвищенням температури; розчинність газів збільшується зі зниженням температури й підвищенням тиску. Мірою розчинності є максимальна маса розчиненої речовини у 100 г розчинника за конкретних умов.
Скарбничка ерудита
Ми звикли мати справу з рідкими розчинами. Проте серед розчинів наявні і тверді, і газуваті. Головне, щоб у будь-якому агрегатному стані це були однорідні суміші. Твердими розчинами є скло і різноманітні сплави, газуватим – повітря. І дійсно, хіба можна розгледіти в ньому молекули азоту, кисню, вуглекислого газу, води?
ДОСЛІДЖУЄМО НА УРОЦІ ТА ВДОМА
Пригадайте, в чому полягає розділення сумішей випарюванням.
В класі приготуйте розчин з води об’ємам 50 мл і кухонної солі масою 15 г, налийте його у чашку для випарювання. Поставте чашку на кільце штатива. Скляну лійку закріпіть на лабораторному штативі (розширеною частиною донизу над чашкою). Нагрівайте над полум’ям спиртівки чашку з розчином, доки вода повністю не випарується. Поява на стінках лійки крапельок засвідчить, що розчинник випаровується.
Зверніть увагу на речовину, що залишилась на дні чашки, її колір, агрегатний стан. Наявність білої твердої речовини в чашці після випарювання доводить. що тверда розчинена речовина не випарувалася.
На цій властивості розчину кухонної солі базується промислове її видобування з рапи солоних озер.
Вдома за допомогою нескладного досліду ви можете одержати відповідь на запитання про те, що має більшу густину – вода чи розчин кухонної солі.
Для його виконання вам знадобляться: 2 скляні банки об’ємом 0,5 л. вода кімнатної температури, кухонна сіль, столова ложка, 2 курячі яйця.
Заповніть обидві посудини наполовину водою кімнатної температури. В одну додайте 2 повні столові ложки кухонної солі (це близько 60 г), розмішуйте її, доки сіль розчиниться. Помістіть у кожну з посудин по курячому яйцю. Зверніть увагу на те, що в одній посудині яйце опустилося на дно, а в іншій тримається в товщі води. У якій саме? На основі одержаних результатів сформулюйте висновок про те, що має більшу густину – вода чи розчин солі у воді.
Інший дослід – проведіть з цукром і водою. Одну грудочку цукру покладіть у чашку з гарячою водою, іншу – у чашку з холодною. Спостерігайте, у якій цукор швидше розчиняється без помішування? Поясніть, чому.
?
1. Дайте визначення розчину. Наведіть приклади розчинів у природі.
2. З яких компонентів складається розчин? Наведіть приклади.
3. В якій воді вміст розчинених речовин менший: джерельній, річковій, колодязній? Чому ви так вважаєте?
4. Чим розчин відрізняється від неоднорідної суміші, а чим – від складної речовини?
5. Наведіть приклади того, що одна й та сама речовина має різну розчинність залежно від розчинника.
6. Напишіть назви всіх розчинених речовин, що згадуються в тексті параграфа.
7. Складіть перелік розчинників, про які ви дізналися із тексту параграфа. Доповніть його власними прикладами.
8. Заповніть таблицю необхідними відомостями.
Розчин | Агрегатний стан | Компоненти |
Морська вода | ||
Повітря | ||
Оцет | ||
Компот |
9. За однакових умов 80 г однієї речовини можна максимально розчинити у 200 г води, тоді як 120 г іншої речовини максимально розчиняється у 300 г води. Розчинність якої з речовин більша?
Уявіть, що хімічний стакан наповнений однорідною рідкою сумішшю речовин. Обговоріть і запропонуйте план експерименту для доведення, що компонентами цієї суміші є вода, повітря і кухонна сіль. Який з них ви назвете розчинником? Чому?
(1 votes, average: 5,00 out of 5)