РОЗЧИНИ, розчинні та нерозчинні речовини, розчинник і розчинена речовина, маса розчину, коефіцієнт розчинності, розчинення, насиченість та використання

РОЗЧИН — цілком однорідна суміш з двох, або більше речовин.

Розчинник — рідина, яка розчиняє речовини (вода, ацетон, бензин, спирт).

Вода — універсальний розчинник, найпоширеніший розчинник на Землі, здатна розчиняти рідкі, тверді, газоподібні речовини, а утворена суміш речовин набуває одного з водою агрегатного стану.

Розчинена речовина — речовина, яка розчиняється, може змінити агрегатний стан.

Розчини за кількістю розчиненої речовини:

• розбавлені (мало розчиненої речовини);

• концентровані (багато розчиненої речовини).

Розчини за агрегатним станом:

• газуваті (суміш газів, наприклад, повітря);

• рідкі (розчини цукру, солі, спирту у воді);

• тверді (сплави сталі, нікелю в міді, міді в золоті, срібла в золоті).

Властивості рідкого розчину:

• текучість, збереження об’єму (властивості рідини-розчинника);

• набуває властивостей речовини (смаку, кольору тощо), яка розчинилася.

МАСА РОЗЧИНУ = Маса розчинника + Маса розчинної речовини.

^{На відміну від інших речовин Землі, маса води дорівнює об’єму:}

^{• 100 мл = 100 г}

^{• 1 л = 1 кг.}

ГОТУЄМО РОЗЧИНИ

ДОСЛІД. Розчинення речовини у воді.

Розчинник змішують з речовиною, яка розчиняється, і отримують розчин.

У розчинах молекули одної речовини рівномірно розміщені між молекулами іншої речовини.

РОЗЧИНЕННЯ — процес переходу речовини, яка розчиняється, у товщу розчинника.

Модель явища розчинення

Речовина, що розчиняється, розпадається на молекули. Частинки рідини розташовані щільно, але хаотично, вони безперервно рухаються, час від часу міняються місцями.

Молекули речовини, що розчиняється, перемішуються з молекулами розчинника.

ДОСЛІД.

Розчинення кухонної солі у воді.

Знадобиться прозора скляна посудина, фільтр, столова ложка, сіль, вода.

Візьмемо одну ложку кухонної солі (близько 30 г), помістимо в посудину і додамо до неї 100 мл води. Ретельно перемішаємо, доки вся сіль не розчиниться. Маємо водний розчин солі, вода – розчинник, сіль – розчинена речовина. Пропустимо розчин крізь паперовий фільтр: розчин вільно пройшов крізь фільтр, нічого на ньому не залишивши.

ДОСЛІД.

Розчинення цукру у воді.

Знадобиться прозора скляна посудина, столова ложка, цукор, вода.

Візьмемо одну ложку цукру, помістимо в посудину і додамо до неї 100 мл води. Ретельно перемішаємо, доки весь цукор не розчиниться. Увесь цукор також розчиниться і навіть швидше, ніж сіль. Маємо водний розчин цукру, вода – розчинник, цукор – розчинена речовина.

ПОДІЛ РЕЧОВИН ЗА РОЗЧИННІСТЮ: розчинні, малорозчинні та нерозчинні.

Розчинність — це здатність речовини утворювати з іншою речовиною розчин.

Розчинні речовини — речовини, які розчиняються у розчиннику. Частинки таких речовин стають невидимими у розчині, вода не буде каламутною, на фільтрі не затримаються частинки. При звичайній температурі розчинність більша 1 г.

^{Вода набуває смаку, кольору речовини, яка в ній розчинилася.}

Розчинні речовини: цукор, лимонна кислота, сода, акварельна фарба, оцтова кислота, кисень, вуглекислий газ, цемент, кухонна сіль.

У кожному літрі морської води розчинено в середньому 34 г різних солей, вона має солонувато-гіркий смак.

Малорозчинні речовини: глина, кальцієва сіль, гашене вапно. При звичайній температурі розчинність менша 1 г. Вода не буде дуже каламутною, але на фільтрі залишиться осад.

Нерозчинні речовини — речовини, які не розчиняються у воді. Частинки таких речовин зависають у воді, роблять воду каламутною і з часом осідають на дно, вони затримуються на фільтрі. При звичайній температурі розчинність менша 0,01 г.

Нерозчинні речовини: пісок, крейда, крохмаль, борошно, олія, ошурки, тирса, метали, спирт, бензин, нафта.

Абсолютно нерозчинних речовин у воді не існує.

^{Випивши чашку чаю, ми поглинаємо одну десятитисячну грама скла, бо вода – чудовий розчинник.}

^{У морській воді розчинено понад 70 хімічних елементів.}

^{Якби виділити розчинене в океані золото, то кожній людині на Землі дісталося би 3 кг.}

Речовини, які розчиняються у воді, можуть не розчинятися в інших рідинах:

• сіль розчиняється у воді, але не розчиняється у олії.

Деякі речовини, які не розчиняються у воді, але розчиняються в інших розчинниках:

• жир (олія) не розчиняється у воді, але розчиняється у спирті, бензині, ацетоні, неполярних розчинниках (бензол, гексан, октан);

• парафін не розчиняється у воді та спирті, але розчиняється у бензині.

Швидкість розчинення можна збільшити.

• Подрібнити речовину, яка розчиняється.

^{Прискорює розпад речовини на частинки, д}^{рібні частинки розчиняються швидше.}

^{Тверду речовину можна змолоти, наприклад, цукрова пудра розчиняється швидше, ніж кристалічний цукор.}

• Помішати суміш.

^{Прискорює змішування речовин,}^{збільшується швидкість розчинення.}

• Нагріти суміш.

^{Збільшиться кінетична швидкість частинок для перемішування, речовина швидше розпадеться на частинки, які проникатимуть між молекули розчинника.}

^{Тверді речовини краще розчиняються в теплому розчиннику.}

^{Розчинність газів з підвищенням температури зменшується}

• Для газів збільшення тиску.

^{Чим більший тиск, тим більша розчинність газів, причому залежність прямо пропорційна.}

^{Виготовлення газованих напоїв відбувається під тиском.}

Чинники, які впливають на розчинення:

• будова речовини, яка розчиняється, та розчинника;

• температура розчинника;

• насиченість розчину;

• помішування;

• ступінь подрібнення;

• для розчинення газів – тиск.

НАСИЧЕНІСТЬ — кількісний склад розчину, за якого він стане насиченим за певних умов (межа розчинення речовини).

^{У воді не можна розчинити будь-яку кількість солі, цукру чи іншої речовини, адже під час додавання речовини у процесі розчинення настає момент, коли речовина перестає розчинятися. Додавання ще речовини, робить її надлишковою у розчині, а розчин перенасиченим.}

Коефіцієнт розчинності — найбільша маса речовини, яка може за певних умов розчинитися у 100 г розчинника.

^{Коефіцієнт розчинності кухонної солі за кімнатної температури – 36 г.}

ДОСЛІД.

Насиченість розчину.

Знадобиться дві прозорі скляні посудини, дві столові ложки, сіль, цукор, вода.

Помістимо одну ложку кухонної солі (30 г) у першу посудину і додамо до неї 100 мл води. Помістимо другу ложку цукру у другу посудину і додамо до неї 100 мл води. Ретельно перемішаємо. Маємо водний розчин солі та водний розчин цукру.

Додамо у посудини ще по 30 г відповідних речовин. Після ретельного розмішування бачимо, що цукор розчинився повністю, а сіль не вся. Отже, речовини розчиняються у воді не в будь-якій кількості, а лише до певних меж. Розчин цукру – ненасичений, а солі – перенасичений.

Розчини за розчиненням:

• насичені (стільки розчиненої речовини, що вона перестала розчинятися);

• ненасичені (розчинена речовина ще розчиняється).

Насичений розчин — розчин, у якому розчинено так багато речовини, що більше розчинитися не може за даної температури.

Ненасичений розчин — розчин, у якому речовина ще може розчинятися за даної температури.

Розчинні речовини, які змішуються з водою у будь-яких співвідношеннях: спирт, ацетон, сульфатна кислота, нітратна кислота.

Що вища температура розчинника, то більше речовини він розчиняє (для твердих і рідких розчинів).

Якщо підігріти насичений твердий або рідкий розчин, то додаткові порції речовини знову почнуть розчинятися до певного моменту, поки розчин знову не стане насиченим.

Розділення розчину (однорідної суміші) — спосіб випарювання, кристалізації, дистиляції.

Розчини в житті людини

• розчиняють цукор, щоб напитки та страви були солодкими;

• розчиняють сіль, щоб страва була солона;

• морську воду використовують для ванн;

• приготування гарячого шоколаду;

• вода розчиняє бруд, коли мити руки;

• газована вода, соки, маринади, столовий оцет — це також розчини;

• вода – універсальний розчинник;

• розчиняють пральний порошок у воді;

• фізіологічні розчини людини забезпечують життєдіяльність організмів;

• готують компот, сік, заварюють чай, використовують питну воду;