Другие задания смотри здесь...
Упражнение 16. Опишите явления, происходящие при растворении вещества в воде.
Растворение вещества в воде - это физико-химический процесс, в котором присутствуют как физические, так и химические явления.
С одной стороны, при растворении вещества в воде происходит измельчение вещества в состояние молекул, ионов, а также диффузия частиц, образовавшихся между молекулами воды - это физическое явление.
С другой стороны, происходит взаимодействие растворителя с растворенным веществом, которое называется гидратацией, а продуктами являются гидраты - это химическое явление, которое сопровождается тепловыми явлениями.
В процессе растворения вещества в воде можно выделить следующие стадии:
1) взаимодействие частиц вещества и молекул воды - гидратация;
2) отделение частиц вещества (молекул, ионов) друг от друга под влиянием молекул воды, то есть разрушение структуры вещества (кристаллических решеток)
3) распределение гидратированных частиц в растворителе - диффузия.
Во время растворения в воде ионного вещества образуются гидратированные ионы. Во время растворенния в воде молекулярных веществ: полярные молекулы распадаются на ионы, а с неполярными молекулами никаких изменений не происходит. В воде молекулы и ионы становятся гидратированными. Во время растворения возможно даже образование новых веществ. Так, например, растворение углекислого газа в воде сопровождается химической реакцией - образованием карбонатной кислоты.
Упражнение 17. Объясните, в чем различие между растворением сахара в воде и цинка в хлоридной кислоте. Результатом процесса растворения сахара в воде является образование раствора, а результатом растворения цинка в хлоридной кислоте является химическая реакция с образованием новых соединений.
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑. Образуется соль цинк хлорид и выделяется водород.
Упражнение 18. В каком случае при растворении вещества происходит:
а) выделение теплоты; Если на первой стадии растворения (взаимодействие молекул воды с молекулами или ионами растворенного вещества, то есть, гидратации) выделяется больше теплоты, чем поглощается на второй стадии (разрушение кристаллических решеток растворенного вещества), то раствор разогревается
б) поглощение теплоты? Если на первой стадии растворения выделяется меньше тепла, чем поглощается на второй стадии, то раствор охлаждается.
Упражнение 19. Будет ли зависеть тепловой эффект растворения вещества от его агрегатного состояния? Ответ аргументируйте. Вещества с различным агрегатным состоянием имеют различные стадии растворения, поэтому разным будет тепловой эффект. При растворении газа в воде второй стадии нет, а на разрушение кристалла твердого вещества затрачивается энергия.
Упражнение 20. Как можно достичь быстрого растворения твердого вещества в жидком растворителе? Измельчить твердое вещество (увеличить поверхность контакта частиц вещества с растворителем), растворение осуществлять при перемешивании (ускорить процесс диффузии частиц) или нагревании (скорость диффузии возрастает и колебание молекул или ионов в кристаллической решетке, что облегчает процесс разрушения решетки вещества).
Упражнение 21. Как вы думаете, почему при образовании водного раствора натрий нитрата температура жидкости понижается, а при растворении натрий гидроксида — повышается? Потому что при гидратации ионов натрий нитрата (первая стадия растворения) выделяется меньше энергии, чем расходуется на разрушение кристалла твердого вещества (вторая стадия растворения), а при гидратации ионов натрий гидроксида выделяется больше энергии (первая стадия растворения), чем расходуется на разрушение кристалла твердого вещества (вторая стадия растворения).