Запитання
Чи є в природі абсолютно нерозчинні речовини?
У природі нема абсолютно нерозчинних речовин, окремі молекули чи атоми все одно потрапляють до розчину.
Пригадайте інформацію, поміркуйте над запитанням
Як відбувається процес розчинення?
1. Під впливом полярних молекул води відбувається руйнування структури речовини (кристалічних ґраток), що супроводжується затратами енергії.
2. Взаємодія частинок розчиненої речовини з молекулами розчинника (сольватація) (гідратація), що відбувається з виділенням тепла.
3. Розподіл сольватованих (гідратованих) йонів в об’ємі розчину.
Чим зумовлена здатність води розчиняти інші речовини?
Здатність води розчиняти інші речовини зумовлена тим, що молекула води — диполь і між її молекулами існує водневий зв'язок.
Пригадайте інформацію, поміркуйте над запитанням
Що таке розчин?
Однорідна (гомогенна) система, що складається з двох або більше компонентів чи продуктів їх взаємодії.
Як називаються компоненти розчину?
Розчинник і розчинена речовина.
Пригадайте інформацію, поміркуйте над запитанням
Як можна визначити, розчин насичений чи ненасичений?
За утворенням осаду або розчиненням при додаванні ще порції розчиненої речовини.
Пригадайте інформацію, поміркуйте над запитанням
Чи можна отримати пересичені розчини?
Можна, якщо повільно і обережно охолоджувати насичені розчини.
Запитання
Як утворити назву кристалогідратів?
Назва кристалогідрату утворюється від назви хімічної речовини з додаванням слова «гідрат» та відповідного префікса, який указує на кількість молекул води (грецька назва числа: моно — 1, ди — 2, три — 3, тетра — 4, пента — 5, гекса — 6, гепта — 7, окта — 8, нона — 9, дека — 10).
Запитання
Чи залежить розчинність газуватих речовин від їх природи та природи розчинника?
Залежить розчинність газуватих речовин від їх природи та природи розчинника.
Як змінюється розчинність газуватих речовин з підвищенням температури?
Розчинність газів зменшується з підвищенням температури.
Пояснюємо, творимо, використовуємо в житті
Вправа 1
Розчинність — це здатність речовини за даних умов розчинятися у воді або іншому розчиннику з утворенням істинного розчину.
Ненасичений розчин — це розчин, у якому за даних умов можна розчинити ще певну кількість речовини.
Розчинність залежить від природи розчинника й речовини, яка розчиняється, а також від умов розчинення (температури, тиску, концентрації, наявності інших розчинених речовин).
Кристалогідрати — це кристалічні речовини, кристалічна ґратка яких містить гідратовані йони.
Вправа 2
Як підвищити розчинність газу у воді?
Знизити температуру води та збільшити тиск газу над поверхнею рідини.
Як із ненасиченого розчину натрій хлориду отримати насичений?
Добавити розчинену речовину.
У який спосіб можна з насиченого розчину калій йодиду одержати ненасичений розчин?
Добавити розчинник.
Як обчислити молярну масу кристалогідрату?
Молярна маса кристалогідрату є сумою молярної маси безводної солі і молярної маси всіх молекул кристалізаційної води.
Вправа 3
Запропонуйте спосіб, як експериментально можна розрізнити насичений і ненасичений розчин?
Додати ще порцію розчиненої речовини і спостерігати за її розчиненням або утворенням осаду.
Вправа 4
Чи можна акваріуми заповнювати кип’яченою водою?
Ні, не можна. У кип'яченій воді мало кисню, бо при збільшенні температури розчинність газів зменшується, тому рибам не буде чим дихати.
Вправа 5
Поясніть, як тиск впливає на розчинність газів.
З підвищенням тиску розчинність газів збільшується, а зі зниженням — зменшується.
Вправа 6
Поясніть, як зниження температури впливає на розчинність твердих речовин.
Зниження температури зменшує розчинність твердих речовин.
Вправа 7
Визначте за кривою розчинності розчинність калій йодиду за температури 35°С.
За кривою розчинності при температурі 35°С у 100 г води розчиняється 150 г калій йодиду КІ.
Вправа 8
Використовуючи криві розчинності (мал. 5.2), визначте, як змінюється розчинність калій хлорату KClO3 у діапазоні температур 20 – 90°С.
За кривою розчинностіу діапазоні температур 20°С– 90°С розчинність калій хлорату KClO3 зростає.
Вправа 9
Обчисліть масу (г) калій хлориду KCl, яку слід відважити для приготування насиченого за температури 40°С розчину у воді масою 500 г (коефіцієнт розчинності солі за цієї температури становить 0,400).
Відомо: m(H2O) = 500 г, ks=0,400
Знайти: m(KCl) – ?
Розв’язання
m(KCl) = ks • m(H2O) = 0,400 • 500 г = 200 г
Відповідь: 200 г калій хлориду.
Вправа 10
Обчисліть масу (г) води, яку потрібно використати для приготування насиченого за температури 100°С розчину натрій сульфату, коли для цього відважено 8,5 г солі? (ks(Na2SO4) = 0,425).
Відомо: m(Na2SO4) = 8,5 г, ks(Na2SO4)=0,425
Знайти: m(H2O) – ?
Розв’язання
m(H2O) = m(Na2SO4) : ks(Na2SO4) = 8,5 г : 0,425 = 20 г
Відповідь: 20 г води.
Вправа 11
Обчисліть масу (г) калій нітрату KNO3 і води, які потрібно використати для приготування насиченого за температури 50°С розчину масою 250 г (коефіцієнт розчинності солі за цієї температури становить 0,786).
Відомо: m(р–ну) = 250 г, ks(KNO3)=0,786
Знайти: m(KNO3) – ?, m(H2O) – ?
Розв’язання
Нехай маса води m(H2O) = х г, тоді маса солі дорівнює:
m(KNO3) = ks • m(H2O) = 0,786 • х г = 0,786х г
Підставимо значення у формулу m(р–ну) = m(KNO3) + m(H2O) і отримаємо рівняння:
250 = 0,786х + х
250 = 1,786х
х = 250 : 1,786
х = m(H2O) ≈ 140 г
Обчислюємо масу калій нітрату в розчині.
m(KNO3) = m(розчину)–M(H2O) = 250 г – 140 г = 110 г
Відповідь: 110 г калій нітрату і 140 г води.
Вправа 12
Розчинність барій хлориду за температури 60°С становить 66,80 г на 100 г води. Визначте масову частку солі в насиченому за цієї температури розчині.
Відомо: m(BaCl2) = 66,80 г, m(H2O)=100 г
Знайти: ω(BaCl2) – ?
Розв’язання
1. Обчислюємо масу розчину.
m(розчину) = m(BaCl2) + m(H2O) = 66,80 г + 100 г = 166,80 г
2. Обчислюємо масову частку барій хлориду в розчині.
ω(BaCl2) = m(BaCl2) : m(розчину) = 66,80 г : 166,80 г = 0,40, або 40%
Відповідь: масова частка солі становить 40%.
Вправа 13
Розчинність вуглекислого газу за кімнатної температури та атмосферного тиску становить 880 мл на 1 л води. Розчинність вуглекислого газу в закритій пляшці становить приблизно 1600 мл на 1 л води. Обчисліть об’єм (л) вуглекислого газу, який виділиться під час відкривання пляшки газованої води об’ємом 2 л. Чи зміниться об’єм вуглекислого газу, який буде виділятися, якщо пляшку попередньо охолодити?
У разі відкриття пляшки об’ємом 1 л виділиться 1600–880=720 (мл) вуглекислого газу, а об’ємом 2 л — удвічі більший об'єм, тобто 1440 (мл).
Якщо пляшку попередньо охолодити, тоді зменшиться об’єм вуглекислого газу, який буде виділятися, бо зі зниженням температури зростає розчинність газів.
Вправа 14
У воді масою 23,12 г за температури 50°С розчинили 16,88 г калій нітрату KNO3. Використовуючи криві розчинності, укажіть, який розчин приготували – насичений чи ненасичений, концентрований чи розведений?
Розв'язання
1. Визначаємо масу солі, що може розчинитися у воді масою 100 г.
У воді масою 23,12 г розчиняється 16,88 г KNO3, тоді
у воді масою 100 г - х г KNO3.
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
23,12 г / 100 г = 16,88 г / х г, звідси
х г • 23,12 г = 16,88 г • 100 г
х = 16,88 г • 100 г : 23,12 г
х = m(KNO3)= 73 г
За кривою розчинності при 50°С у 100 г води максимально розчиняється 90 г калій нітрату, тому розчин ненасичений.
Визначимо концентрований розчин чи розведений.
2. Обчислюємо масу розчину.
m(розчину) = m(KNO3) +m(H2O) = 16,88 г + 23,12 г = 40 г
3. Обчислюємо масову частку солі в розчині.
ω(KNO3) = m(KNO3) : m(розчину) = 16,80 г : 40 г = 0,42, або 42%
Оскільки 42% > 30%, то розчин є концентрований.
Відповідь: ненасичений, але концентрований.
Вправа 15
Використовуючи криві розчинності, розмістіть у ряд сполуки за зменшенням розчинності за температури 50°С.
| A. CuSO4 | B. NH4Cl | C. KNO3 | D. HgCl2 | E. NaCl |
а) A > B > C > D > E
б) C > A > E > B > D
в) C > B > E > A > D
г) D > A > E > B > C
Вправа 16
Відомо, що гіпс – м’який мінерал класу сульфатів, що складається з кальцій сульфату дигідрату CaSO4•2H2O. Обчисліть:
а) відносну формульну масу гіпсу;
Mr(CaSO4•2H2O)=Mr(CaSO4) + 2Mr(H2O) =
= (40 + 32 + 4 • 16) + 2(2 • 1 + 16) = 136 + 36 = 172
б) масову частку (%) Оксиґену в гіпсі;
w(O) = 6•Ar(O)/Mr(CaSO4•2H2O) = 96 : 172 = 0,558, або 55,8%
в) масову частку (%) солі кальцій сульфату CaSO4 в гіпсі;
w(CaSO4) = Mr(CaCO4)/Mr(CaSO4•2H2O) = 136 : 172 = 0,791, або 79,1%
г) масову частку води (%) у гіпсі;
w(H2O) = 2•Mr(H2O)/Mr(CaSO4•2H2O) = 36 : 172 = 0,209, або 20,9%
ґ) масу (г) гіпсу кількістю речовини 2,5 моль.
m(CaSO4•2H2O) = n(CaSO4•2H2O) • M(CaSO4•2H2O) = 2,5 моль • 172 г/мл = 430 г.
Вправа 17
За етикеткою на пляшці проаналізуйте склад мінеральної води, яку ви вживаєте. Які речовини в ній є розчиненими, а які – розчинником. З’ясуйте, до яких вод (столових, столово–лікувальних, лікувальних) вона належить. Поясніть, у яких випадках цю та інші мінеральні води доцільно вживати.
| Лужанська |
|
Натрій–калій Na++K+ 900–1500 мг/л
Кальцій Ca2+ 20–200 мг/л
Магній Mg2+ < 25 мг/л
Хлориди Cl– < 100 мг/л
Сульфати SO42– < 50 мг/л
Гідрокарбонати HCO3– 2800–4200 мг/л
|
У складі мінеральної води "Лужанська" розчиненими речовинами є солі і гази, а розчинником — вода. Вона належить до столово–лікувальних вод. Цю воду доцільно вживати для лікування й профілактики підвищеної кислотності в шлунку.
Вправа 18
Виконайте домашній експеримент. Зробіть відео та презентуйте його у класі.
1) Налийте в каструлю холодну воду й обережно підігрійте її на плиті, не доводячи до кипіння. Через деякий час на стінках каструлі ви побачите маленькі бульбашки повітря. Поясніть, що відбувається й чому.
Розчинений у воді кисень осідає на стінках посудини у вигляді бульбашок, бо з підвищенням температури розчинність газів у воді зменшується.
2) Скляну прозору посудину, наповнену холодною водою з–під крану чи з холодильника, залиште за кімнатної температури на столі. Поясніть зміни, які відбудуться через деякий час.
За деякий час на стінках посудини побачимо краплі води, що утворюються внаслідок конденсації водяної пари, адже розчинність газів збільшується зі зменшенням температури.
Перевірте себе
Завдання 1
Розташуйте види цукру в порядку зменшення швидкості їх розчинення у воді.
| а) цукор–пісок | б) цукрова пудра | в) цукор–рафінад |
Завдання 2
Укажіть вид розчину, у якому розчинена речовина за даних умов більше не розчиняється:
| а) насичений | б) ненасичений | в) розведений | г) концентрований |
Укажіть чинники, які пришвидшують процес розчинення твердої речовини у воді
1 зниження температури
2 подрібнення
3 перемішування
4 зниження тиску
| а) 1, 3 | б) 2, 3 | в) 1,4 | г) 2, 4 |
Знайдіть і виправте помилки, якщо вони є в даних твердженнях:
1) Насичений розчин — це розчин, у якому за певних даних умов речовина більше не розчиняється.
2) Розчинність газуватих речовин зменшується збільшується з підвищенням тиску й зі зниженням температури.
3) Розчинність більшості твердих речовин із підвищенням температури збільшується.