Вещества, които не се разтварят във вода. Урок „Способността на водата да разтваря твърди вещества (сол, захар и др.

Аманбаева Жанар Жумабековна
Актюбинска област Шалкар
СОУ No5
Предмет: Начално училище

Тема: Водата е разтворител. Разтворими и неразтворими във вода вещества.
Цели на урока: да се даде представа за водата като разтворител, за разтворими и неразтворими вещества; въведе понятието „филтър“, най-простите методи за определяне на разтворими и неразтворими вещества; подгответе доклад на тема „Водата е разтворител“.
Оборудване и нагледни помагала: учебници, христоматия, тетрадки за самостоятелна работа; комплекти: чаши празни и с преварена вода; кутии с готварска сол, захар, речен пясък, глина; Чаени лъжички, фунийки, филтри за хартиени салфетки; гваш (акварелни бои), четки и листове за отразяване; презентация, изработена в Power Point, мултимедиен проектор, екран.

ПО ВРЕМЕ НА ЗАНЯТИЯТА
I. Организационен момент
U. Добро утро на всички! (Слайд 1)
Каня ви на третата среща на училищния научен клуб „Ние и светът около нас“.
II. Съобщаване на темата и целта на урока
Учител. Днес имаме гости, учители от други училища, дошли на срещата на клуба. Предлагам на председателя на клуба Анастасия Порошина да открие срещата.
председател. Днес се събрахме на клубна среща на тема „Водата е разтворител“. Задачата на всички присъстващи е да подготвят доклад на тема „Водата е разтворител“. В този урок отново ще станете изследователи на свойствата на водата. Вие ще изучавате тези свойства във вашите лаборатории, с помощта на „консултанти“ – Михаил Макаренков, Олеся Старкова и Юлия Стенина. Всяка лаборатория ще трябва да изпълни следната задача: да проведе експерименти и наблюдения и в края на срещата да обсъди плана за съобщението „Вода - разтворител“.

III. Учене на нов материал
У. С разрешението на председателя бих искал да направя първото изявление. (Слайд 2) Същата среща на тема „Водата е разтворител“ наскоро беше проведена от ученици от село Мирни. Срещата беше открита от Костя Погодин, който напомни на всички присъстващи още едно невероятно свойство на водата: много вещества във водата могат да се разпадат на невидими малки частици, тоест да се разтварят. Следователно водата е добър разтворител за много вещества. След това Маша предложи да проведе експерименти и да идентифицира методи, чрез които би било възможно да се получи отговор на въпроса дали дадено вещество се разтваря във вода или не.

U. На среща на клуба ви предлагам да определите разтворимостта във вода на вещества като готварска сол, захар, речен пясък и глина.
Нека предположим кое вещество според вас ще се разтвори във вода и кое няма да се разтвори. Изразете своите предположения, предположения и продължете твърдението си: (Слайд 3)

У. Нека помислим заедно какви хипотези ще потвърдим. (Слайд 3)
Да предположим... (солта се разтваря във вода)
Да кажем... (захарта ще се разтвори във вода)
Може би... (пясъкът няма да се разтвори във вода)
Ами ако... (глината не се разтваря във вода)

U. Хайде, нека проведем експерименти, които ще ни помогнат да разберем това. Преди работа председателят ще ви напомни правилата за провеждане на експерименти и ще раздаде карти, на които са отпечатани тези правила. (Слайд 4)
P. Погледнете екрана, където са написани правилата.
"Правила за провеждане на експерименти"
С всички устройства трябва да се работи внимателно. Те не само могат да бъдат счупени, но и да причинят нараняване.
Докато работите, можете не само да седите, но и да стоите.
Експериментът се провежда от един от учениците (говорещият), останалите мълчаливо наблюдават или по искане на говорещия му помагат.
Размяната на мнения за резултатите от експеримента започва едва след като ораторът разреши той да започне.
Трябва да говорите един с друг тихо, без да пречите на другите.
Приближаването до масата и смяната на лабораторното оборудване е възможно само с разрешение на председателя.

IV. Практическа работа
У. Предлагам на председателя да избере „консултант“, който да прочете на глас от учебника процедурата за провеждане на първия експеримент. (Слайд 5)
1) P. Проведете експеримент с готварска сол. Проверете дали готварската сол се разтваря във вода.
„Консултант” от всяка лаборатория взема един от подготвените комплекти и провежда опит с готварска сол. Преварената вода се налива в прозрачна чаша. Изсипете малко количество готварска сол във водата. Групата наблюдава какво се случва със солните кристали и опитва водата.
Председателят (както в играта KVN) чете един и същи въпрос на всяка група и представители на лабораториите им отговарят.

П. (Слайд 6) Промени ли се прозрачността на водата? (Прозрачността не е променена)
Променил ли се е цветът на водата? (Цветът не е променен)
Променил ли се е вкусът на водата? (Водата е станала солена)
Можем ли да кажем, че солта е изчезнала? (Да, тя се разтвори, изчезна, не се вижда)

U. Направете заключение. (Солта се е разтворила) (Слайд 6)
П. Моля всички да продължат с втория експеримент, за който е необходимо да се използват филтри.
U. Какво е филтър? (Устройство, устройство или структура за пречистване на течности, газове от твърди частици и примеси.) (Слайд 7)
U. Прочетете на глас процедурата за извършване на експеримента с филтър. (Слайд 8)
Учениците прекарват вода със сол през филтър, наблюдават и опитват водата.

П. (Слайд 9) Има ли останала сол върху филтъра? (Върху филтъра не остава готварска сол)

Успяхте ли да изчистите солта от водата? (готварска сол, преминала през филтъра с вода)
Ф. Направете заключение от вашите наблюдения. (Сол, разтворена във вода) (Слайд 9)
У. Потвърди ли се вашата хипотеза?
У. Всичко е точно! Много добре!
У. Подгответе писмено резултатите от опита в тетрадката си за самостоятелна работа (стр. 30). (Слайд 10)

2) P. (Слайд 11) Нека повторим същия експеримент, само че вместо сол слагаме чаена лъжичка гранулирана захар.
„Консултантът“ от всяка лаборатория взема втория комплект и провежда експеримент със захар. Преварената вода се налива в прозрачна чаша. Добавете малко количество захар към водата. Групата наблюдава какво се случва и опитва водата.
П. (Слайд 12) Промени ли се прозрачността на водата? (Прозрачността на водата не се е променила)
Променил ли се е цветът на водата? (Цветът на водата не се е променил)
Променил ли се е вкусът на водата? (Водата стана сладка)
Можем ли да кажем, че захарта е изчезнала? (Захарта стана невидима във водата, водата я разтвори)
U. Направете заключение. (Захарта се е разтворила) (Слайд 12)
U. Прекарайте водата и захарта през хартиен филтър. (Слайд 13)
Учениците пропускат вода със захар през филтър, наблюдават и опитват водата.
П. (Слайд 14) Има ли останала захар върху филтъра? (Захарта не се вижда на филтъра)
Променил ли се е вкусът на водата? (Вкусът на водата не се е променил)
Успяхте ли да премахнете захарта от водата? (Не беше възможно водата да се пречисти от захар; тя премина през филтъра заедно с водата)
U. Направете заключение. (Захар, разтворена във вода) (Слайд 14)
U. Беше ли потвърдена хипотезата?
W. Правилно. Много добре!
Ф. Подгответе писмено резултатите от експеримента в тетрадката си за самостоятелна работа. (Слайд 15)

3) P. (Слайд 16) Нека проверим твърденията и проведем експеримент с речен пясък.
У. Прочетете процедурата за провеждане на експеримента в учебника.
Проведете експеримент с речен пясък. Разбъркайте чаена лъжичка речен пясък в чаша вода. Оставете сместа да се утаи. Наблюдавайте какво се случва с песъчинките и водата.
П. (Слайд 17) Промени ли се прозрачността на водата? (Водата е станала мътна и мръсна)
Променил ли се е цветът на водата? (Цветът на водата се е променил)
Изчезнаха ли песъчинките? (По-тежките пясъчни зърна потъват на дъното, а по-малките плуват във водата, което я прави мътна)
U. Направете заключение. (Пясъкът не се разтвори) (Слайд 17)
U. (Слайд 18) Прекарайте съдържанието на чашата през хартиен филтър.
Учениците пропускат вода със захар през филтър и наблюдават.
П. (Слайд 19) Какво минава през филтъра и какво остава върху него? (Водата преминава през филтъра, но речният пясък остава върху филтъра и песъчинките се виждат ясно)
Водата почистена ли е от пясък? (Филтърът помага за почистване на водата от частици, които не се разтварят в нея)
U. Направете заключение. (Речен пясък не се разтваря във вода) (Слайд 19)
U. Правилно ли беше вашето предположение за разтворимостта на пясъка във вода?
U. Страхотно! Много добре!
Ф. Подгответе писмено резултатите от експеримента в тетрадката си за самостоятелна работа. (Слайд 20)

4) P. (Слайд 21) Направете същия експеримент с парче глина.
Проведете експеримент с глина. Разбъркайте парче глина в чаша вода. Оставете сместа да се утаи. Наблюдавайте какво се случва с глината и водата.
П. (Слайд 22) Промени ли се прозрачността на водата? (Водата е станала мътна)
Променил ли се е цветът на водата? (да)
Изчезнали ли са глинените частици? (По-тежките частици потъват на дъното, а по-малките плуват във водата, което я прави мътна)
U. Направете заключение. (Глината не се разтваря във вода) (Слайд 22)
U. (Слайд 23) Прекарайте съдържанието на чашата през хартиен филтър.
П. (Слайд 24) Какво минава през филтъра и какво остава върху него? (Водата преминава през филтъра, а неразтворените частици остават върху филтъра.)
Водата изчистена ли е от глина? (Филтърът помогна за изчистването на водата от частици, които не са се разтворили във водата)
U. Направете заключение. (Глината не се разтваря във вода) (Слайд 24)
U. Беше ли потвърдена хипотезата?
У. Браво! Всичко е точно!
У. Моля един от членовете на групата да прочете на всички присъстващи заключенията, записани в тетрадката.
U. Някой има ли допълнения или пояснения?
У. Нека направим изводи от експериментите. (Слайд 25)

Всички вещества ли са разтворими във вода? (Сол и гранулирана захар, разтворени във вода, но пясъкът и глината не се разтвориха.)
Винаги ли е възможно да се използва филтър, за да се определи дали дадено вещество се разтваря във вода или не? (Веществата, разтворени във вода, преминават през филтъра заедно с водата, а неразтворените частици остават върху филтъра)
У. Прочетете за разтворимостта на веществата във вода в учебника (с. 87).
U. Направете заключение за свойствата на водата като разтворител. (Водата е разтворител, но не всички вещества се разтварят в нея) (Слайд 25)
U. Съветвам членовете на клуба да прочетат историята в антологията „Водата е разтворител“ (стр. 46). (Слайд 26)
Защо учените все още не са успели да получат абсолютно чиста вода? (Защото има стотици, а може би и хиляди различни вещества, разтворени във вода)

U. Как хората използват свойството на водата да разтваря определени вещества?
(Слайд 27) Безвкусната вода става сладка или солена благодарение на захарта или солта, тъй като водата се разтваря и придобива техния вкус. Човек използва това свойство, когато приготвя храна: варене на чай, приготвяне на компот, супи, осоляване и консервиране на зеленчуци, приготвяне на сладко.
(Слайд 28) Когато мием ръцете си, мием се или се къпем, когато перем дрехи, използваме течна вода и нейните свойства като разтворител.
(Слайд 29) Газовете, по-специално кислородът, също се разтварят във вода. Благодарение на това рибите и други живеят в реки, езера и морета. В контакт с въздуха водата разтваря кислород, въглероден диоксид и други газове, които се съдържат в нея. За живите организми, живеещи във вода, като например рибите, разтвореният във вода кислород е много важен. Имат нужда от него, за да дишат. Ако кислородът не се разтваря във вода, тогава водните тела биха били безжизнени. Знаейки това, хората не забравят да насищат водата в аквариума, където живеят рибите, с кислород или да изрязват ледени дупки в резервоари през зимата, за да подобрят живота под леда.
(Слайд 30) Когато рисуваме с акварел или гваш.

Ф. Обърнете внимание на задачата, написана на дъската. (Слайд 31) Предлагам да съставя колективен план за презентация на тема „Водата е разтворител“. Обсъдете го във вашите лаборатории.
Слушане на планове по темата „Водата е разтворител“, съставени от ученици.

У. Нека всички заедно формулираме план за речта. (Слайд 31)
Примерен план за реч на тема „Водата е разтворител“
Въведение.
Разтваряне на вещества във вода.
Изводи.
Хората използват свойствата на водата да разтварят определени вещества.
Екскурзия до изложбената зала. (Слайд 32)

U. Когато подготвяте доклада си, можете да използвате допълнителна литература, избрана от момчетата, асистент-лектори по темата на нашата среща. (Насочете вниманието на учениците към изложбата на книги и интернет страници)

V. Обобщение на урока
Какво свойство на водата беше изучавано на срещата на клуба? (Свойство на водата като разтворител)
До какъв извод стигнахме, след като проучихме това свойство на водата? (Водата е добър разтворител за някои вещества.)
Смятате ли, че е трудно да бъдете изследователи?
Какво намерихте за най-предизвикателно или интересно?
Ще ви бъдат ли полезни знанията, придобити по време на изучаването на това свойство на водата в по-късен живот? (Слайд 33) (Много е важно да запомните, че водата е разтворител. Водата разтваря соли, някои от които са както полезни за хората, така и вредни. Следователно не трябва да пиете вода от източник, ако не знаете дали е Не е чудно, че хората имат поговорка: „Не всяка вода е годна за пиене.“)

VI. Отражение
Как да използваме способността на водата да разтваря определени вещества в часовете по изкуство? (Когато рисуваме с акварел или гваш)
Предлагам ви, използвайки това свойство на водата, да боядисате водата в чаша в цвят, който най-добре отговаря на вашето настроение. (Слайд 34)
„Жълт цвят“ – радост, светло, добро настроение.
„Зелен цвят“ – спокоен, балансиран.
„Синият цвят“ е тъжно, меланхолично, меланхолично настроение.
Покажете вашите листове с оцветена вода в чаша.

VII. Оценяване
Благодаря на председателя, на „консултантите” и на всички участници в срещата за активната работа.
VIII. Домашна работа

Всички знаем от детството, че водата е отличен разтворител. Но какъв „магически ефект“ се получава в момента, в който вода се добави към дадено вещество? И защо, ако този разтворител се счита за универсален, все още има онези вещества - „бели врани“, с които водата никога няма да може да се справи?

Тайната е проста, но гениална. Самата водна молекула е електрически неутрална. Въпреки това, електрическият заряд вътре в молекулата е разпределен много неравномерно. Областта на водородните атоми има положителен "характер", а "пребиваването" на кислорода е известно с изразителния си отрицателен заряд.

Ако енергията на привличане на водните молекули към молекулите на дадено вещество преобладава в сравнение с енергията на привличане между водните молекули, тогава веществото се разтваря. Ако това условие не е изпълнено, тогава „чудото“ също не се случва.

Основният „светофар“ с червена светлина за водата са мазнините. Ето защо, ако внезапно „наградим“ дрехите си с изразително мазно петно, фразата „Просто добавете вода“ няма да бъде спасителна в тази ситуация.

Въпреки факта, че подсъзнателно сме свикнали да виждаме водата като универсален разтворител, който може да се справи с почти всеки проблем, често все пак се опитваме да решим проблема с помощта на вода. И когато не ни се получава, тогава най-често се ядосваме, а всъщност трябва... да се радваме. Да, просто се радвайте!

Наистина, поради това, че водата е лишена от способността да разтваря мазнините, ние можем... да живеем.Защото именно поради факта, че мазнините са включени в „черния списък” за вода, която ние самите не разтваряме.

Но солите, основите и киселините за вода са истински „деликатес“. Между другото, подобни химически свойства отново са много полезни за хората. В крайна сметка, ако това не беше така, тогава продуктите на разпадане биха създали истинско депо в тялото и кръвта автоматично ще се сгъсти. Следователно, ако човек е лишен от вода, той умира още на 5-ия ден. Освен това, разбира се, ако не получавате редовно необходимото количество („средната“ норма е 2-3 литра на ден), неразтворените соли значително увеличават риска от камъни в бъбреците и пикочния мехур.

Но, разбира се, точно защото водата разтваря, например, същите соли, няма нужда да се превръща в неконтролиран „водопиец“, поставяйки смели „рекорди“, просто защото някакъв спор го задължава да го направи. В крайна сметка това може значително да наруши минералния баланс на тялото.

Между другото, като го прекарате през себе си (както в буквалния, така и в преносния смисъл) и разберете физическата и химическата същност на това явление, лесно е да разберете ролята на водата като разтворител в много други области, както битови, така и промишлени .

Решениее термодинамично стабилна хомогенна (еднофазна) система с променлив състав, състояща се от два или повече компонента (химикали). Компонентите, които изграждат разтвора, са разтворител и разтворено вещество. Обикновено разтворителят се счита за компонент, който в своята чиста форма съществува в същото състояние на агрегиране като получения разтвор (например, в случай на воден разтвор на сол, разтворителят е, разбира се, вода ). Ако и двата компонента са били в едно и също агрегатно състояние преди разтварянето (например алкохол и вода), тогава компонентът, който е в по-големи количества, се счита за разтворител.

Разтворите биват течни, твърди и газообразни.

Течните разтвори са разтвори на соли, захар, алкохол във вода. Течните разтвори могат да бъдат водни и неводни. Водните разтвори са разтвори, в които разтворителят е вода. Неводните разтвори са разтвори, в които разтворителите са органични течности (бензен, алкохол, етер и др.). Твърдите разтвори са метални сплави. Газообразни разтвори - въздух и други смеси от газове.

Процес на разтваряне. Разтварянето е сложен физичен и химичен процес. По време на физическия процес структурата на разтвореното вещество се разрушава и неговите частици се разпределят между молекулите на разтворителя. Химическият процес е взаимодействието на молекулите на разтворителя с частиците на разтвореното вещество. В резултат на това взаимодействие, солвати.Ако разтворителят е вода, получените солвати се наричат хидратира.Процесът на образуване на солвати се нарича солватация, процесът на образуване на хидрати се нарича хидратация. При изпаряване на водни разтвори се образуват кристални хидрати - това са кристални вещества, които съдържат определен брой водни молекули (кристализираща вода). Примери за кристални хидрати: CuSO 4 . 5H 2 O – меден (II) сулфат пентахидрат; FeSO4 . 7H 2 O – железен (II) сулфат хептахидрат.

Физическият процес на разтваряне протича с абсорбцияенергия, химически - с подчертаване. Ако в резултат на хидратация (разтваряне) се отделя повече енергия, отколкото се абсорбира по време на разрушаването на структурата на веществото, тогава разтварянето е екзотермиченпроцес. Енергията се освобождава при разтваряне на NaOH, H 2 SO 4, Na 2 CO 3, ZnSO 4 и други вещества. Ако е необходима повече енергия, за да се разруши структурата на дадено вещество, отколкото се отделя по време на хидратацията, тогава е необходимо разтваряне ендотермиченпроцес. Поглъщането на енергия възниква, когато NaNO 3, KCl, NH 4 NO 3, K 2 SO 4, NH 4 Cl и някои други вещества се разтварят във вода.

Количеството енергия, което се освобождава или абсорбира по време на разтварянето, се нарича топлинен ефект на разтваряне.

Разтворимоствещество е неговата способност да се разпределя в друго вещество под формата на атоми, йони или молекули, за да образува термодинамично стабилна система с променлив състав. Количествена характеристика на разтворимостта е коефициент на разтворимост, което показва каква максимална маса вещество може да се разтвори в 1000 или 100 g вода при дадена температура. Разтворимостта на дадено вещество зависи от природата на разтворителя и веществото, от температурата и налягането (за газове). Разтворимостта на твърдите вещества обикновено се увеличава с повишаване на температурата. Разтворимостта на газовете намалява с повишаване на температурата, но се увеличава с повишаване на налягането.

В зависимост от разтворимостта си във вода веществата се делят на три групи:

1. Добре разтворим (r.). Разтворимостта на веществата е повече от 10 g в 1000 g вода. Например 2000 г захар се разтварят в 1000 г вода или в 1 литър вода.

2. Слабо разтворим (м.). Разтворимостта на веществата е от 0,01 g до 10 g в 1000 g вода. Например 2 g гипс (CaSO4 . 2 H 2 O) се разтваря в 1000 g вода.

3. Практически неразтворим (н.). Разтворимостта на веществата е по-малка от 0,01 g в 1000 g вода. Например 1,5 се разтваря в 1000 г вода . 10 -3 g AgCl.

Когато веществата се разтварят, могат да се образуват наситени, ненаситени и свръхнаситени разтвори.

Наситен разтворе разтвор, който съдържа максималното количество разтворено вещество при дадени условия. Когато към такъв разтвор се добави вещество, то вече не се разтваря.

Ненаситен разтвор- разтвор, който съдържа по-малко разтворено вещество, отколкото наситен разтвор при дадени условия. Когато към такъв разтвор се добави вещество, то все още се разтваря.

Понякога е възможно да се получи разтвор, който съдържа повече разтворено вещество, отколкото наситен разтвор при дадена температура. Такъв разтвор се нарича пренаситен. Този разтвор се приготвя чрез внимателно охлаждане на наситения разтвор до стайна температура. Пренаситените разтвори са много нестабилни. Кристализация на вещество в такъв разтвор може да се предизвика чрез триене на стените на съда, в който се намира разтворът, със стъклена пръчка. Този метод се използва при извършване на някои качествени реакции.

Разтворимостта на дадено вещество може да се изрази и чрез моларната концентрация на неговия наситен разтвор (раздел 2.2).

Константа на разтворимост. Нека разгледаме процесите, които възникват по време на взаимодействието на слабо разтворимия, но силен електролит на бариев сулфат BaSO 4 с вода. Под въздействието на водни диполи Ba 2+ и SO 4 2 - йони от кристалната решетка BaSO 4 ще преминат в течна фаза. Едновременно с този процес, под въздействието на електростатичното поле на кристалната решетка, някои от Ba 2+ и SO 4 2 - йони ще се отложат отново (фиг. 3). При дадена температура най-накрая ще се установи равновесие в хетерогенната система: скоростта на процеса на разтваряне (V 1) ще бъде равна на скоростта на процеса на утаяване (V 2), т.е.

BaSO 4 ⇄ Ba 2+ + SO 4 2 -

твърд разтвор

Ориз. 3. Наситен разтвор на бариев сулфат

Разтвор в равновесие с твърдата фаза BaSO 4 се нарича богатспрямо бариев сулфат.

Наситеният разтвор е равновесна хетерогенна система, която се характеризира с химична равновесна константа:

, (1)

където a (Ba 2+) е активността на бариеви йони; a(SO 4 2-) – активност на сулфатни йони;

a (BaSO 4) – активност на молекулите на бариев сулфат.

Знаменателят на тази фракция - активността на кристалния BaSO 4 - е постоянна стойност, равна на единица. Произведението на две константи дава нова константа, наречена термодинамична константа на разтворимости означават K s °:

К s° = a(Ba 2+) . а(SO42-). (2)

Това количество по-рано се наричаше продукт на разтворимост и означаваше PR.

По този начин, в наситен разтвор на слабо разтворим силен електролит, продуктът от равновесните активности на неговите йони е постоянна стойност при дадена температура.

Ако приемем, че в наситен разтвор на трудноразтворим електролит коефициентът на активност f~1, тогава активността на йони в този случай може да бъде заменена с техните концентрации, тъй като a( х) = f (х) . С( х). Термодинамичната константа на разтворимост K s ° ще се превърне в константата на разтворимост на концентрацията K s:

K s = C(Ba 2+) . C(SO 4 2-), (3)

където C(Ba 2+) и C(SO 4 2 -) са равновесните концентрации на Ba 2+ и SO 4 2 - йони (mol/l) в наситен разтвор на бариев сулфат.

За опростяване на изчисленията обикновено се използва константата на разтворимост на концентрацията K s, като се вземе f(х) = 1 (Приложение 2).

Ако слабо разтворим силен електролит образува няколко йона при дисоциация, тогава изразът K s (или K s °) включва съответните мощности, равни на стехиометричните коефициенти:

PbCl 2 ⇄ Pb 2+ + 2 Cl-; K s = C (Pb 2+) . С2 (С1-);

Ag 3 PO 4 ⇄ 3 Ag + + PO 4 3 - ; K s = C 3 (Ag +) . С (РО43-).

Като цяло изразът за константата на разтворимост на концентрацията за електролит е A m B n ⇄ м A n+ + н B m - има формата

K s = С m (A n+) . C n (B m -),

където C е концентрацията на A n+ и B m йони в наситен електролитен разтвор в mol/l.

Стойността K s обикновено се използва само за електролити, чиято разтворимост във вода не надвишава 0,01 mol/l.

Условия за образуване на валеж

Да приемем, че c е действителната концентрация на йони на слабо разтворим електролит в разтвора.

Ако C m (A n +) . При n (B m -) > K s, тогава ще настъпи образуването на утайка, защото разтворът става пренаситен.

Ако C m (A n +) . C n (B m -)< K s , то раствор является ненасыщенным и осадок не образуется.

Свойства на разтворите. По-долу ще разгледаме свойствата на неелектролитни разтвори. При електролитите в дадените формули се въвежда изотоничен корекционен фактор.

Ако нелетливо вещество се разтвори в течност, тогава налягането на наситените пари над разтвора е по-малко от налягането на наситените пари над чистия разтворител. Едновременно с намаляването на налягането на парите над разтвора се наблюдава промяна в неговите точки на кипене и замръзване; Точките на кипене на разтворите се повишават, а температурите на замръзване намаляват в сравнение с температурите, характеризиращи чистите разтворители.

Относителното понижаване на точката на замръзване или относителното повишаване на точката на кипене на разтвора е пропорционално на неговата концентрация.

Концепцията за разтворимост се използва в химията, за да опише свойствата на твърдо вещество, което се смесва с течност и се разтваря в нея. Само йонните (заредени) съединения са напълно разтворими. За практически нужди е достатъчно да запомните няколко правила или да можете да ги намерите, за да ги използвате понякога и да разберете дали определени йонни вещества ще се разтворят или не във вода. Всъщност известен брой атоми се разтварят във всеки случай, дори ако промените не са забележими, така че за извършване на точни експерименти понякога е необходимо да се изчисли това число.

стъпки

Използване на прости правила

1. Научете повече за йонните съединения.В нормално състояние всеки атом има определен брой електрони, но понякога може да улови допълнителен електрон или да загуби такъв. Като резултат, и той, който има електрически заряд. Ако йон с отрицателен заряд (допълнителен електрон) срещне йон с положителен заряд (без електрон), те се свързват заедно, като противоположните полюси на два магнита. В резултат на това се образува йонно съединение.

   • Йоните с отрицателен заряд се наричат аниони, и йони с положителен заряд - катиони.
   • В нормално състояние броят на електроните в един атом е равен на броя на протоните, което прави атома електрически неутрален.

2. Научете повече за разтворимостта.Молекулите на водата (H 2 O) имат особена структура, която ги прави подобни на магнит: те имат положителен заряд в единия край и отрицателен заряд в другия. Когато йонно съединение се постави във вода, тези водни „магнити“ се събират около неговите молекули и се стремят да изтеглят положителните и отрицателните йони един от друг. Молекулите на някои йонни съединения не са много силни и такива вещества разтворимвъв вода, защото водните молекули отдръпват йони една от друга и ги разтварят. В други съединения йоните са свързани по-здраво и те неразтворим, тъй като водните молекули не са в състояние да разделят йоните.

   • В молекулите на някои съединения вътрешните връзки са сравними по сила с действието на водните молекули. Такива връзки се наричат слабо разтворим, тъй като значителна част от техните молекули се дисоциират, въпреки че други остават неразтворени.

3. Научете правилата за разтворимост.Тъй като взаимодействието между атомите се описва от доста сложни закони, не винаги е възможно веднага да се каже кои вещества се разтварят и кои не. Намерете един от съставните йони в описанието по-долу за това как различните вещества обикновено се държат. След това погледнете втория йон и вижте дали е изключение поради необичайни йонни взаимодействия.

   • Да приемем, че имате работа със стронциев хлорид (SrCl 2). Намерете йоните Sr и Cl в стъпките по-долу (те са в удебелен шрифт). Cl "обикновено разтворим"; след това разгледайте изключенията по-долу. Sr йони не са споменати там, така че SrCl съединението трябва да е разтворимо във вода.
   • По-долу съответните правила са най-често срещаните изключения. Има и други изключения, но едва ли ще ги срещнете в часовете по химия или в лабораторията.

4. Съединенията са разтворими, ако съдържат йони на алкални метали, т.е. Li +, Na +, K +, Rb + и Cs +.Това са елементите от група IA на периодичната таблица: литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Почти всички прости съединения на тези елементи са разтворими.

   • Изключение:съединението Li 3 PO 4 е неразтворимо.

5. Йонните съединения NO 3 -, C 2 H 3 O 2 -, NO 2 -, ClO 3 - и ClO 4 - са разтворими.Те се наричат ​​съответно нитратни, ацетатни, нитритни, хлоратни и перхлоратни йони. Ацетатният йон често се съкращава като OAc.

   • Изключения: Ag(OAc) (сребърен ацетат) и Hg(OAc) 2 (живачен ацетат) са неразтворими.
   • AgNO 2 - и KClO 4 - са само „слабо разтворими“.

6. Съединенията на Cl - , Br - и I - йони обикновено са разтворими.Хлорните, бромните и йодните йони образуват съответно хлориди, бориди и йодиди, които се наричат ​​халогенни соли. Тези соли са почти винаги разтворими.

   • Изключение:ако вторият йон в двойката е сребърен йон Ag +, живачен Hg 2 2+ или олово Pb 2+, солта е неразтворима. Същото важи и за по-рядко срещаните халогени с медни йони Cu + и талий Tl +.

7. Съединенията на SO 4 2- йона (сулфати) обикновено са разтворими.Обикновено сулфатите са разтворими във вода, но има няколко изключения.

   • Изключения:сулфатите на следните йони са неразтворими: стронций Sr 2+, барий Ba 2+, олово Pb 2+, сребро Ag +, калций Ca 2+, радий Ra 2+ и двувалентно сребро Hg 2 2+. Имайте предвид, че сребърният сулфат и калциевият сулфат се разтварят леко във вода и понякога се считат за слабо разтворими вещества.

8. Съединенията OH - и S 2- са неразтворими във вода.Това са съответно хидроксидни и сулфидни йони.

   • Изключения:помните ли алкалните метали (група IA) и факта, че почти всичките им съединения са разтворими? И така, йони Li +, Na +, K +, Rb + и Cs + образуват разтворими хидроксиди и сулфиди. В допълнение, калциевите соли Ca 2+, стронциевите Sr 2+ и бариевите соли Ba 2+ (група IIA) са разтворими. Моля, обърнете внимание, че значителна част от хидроксидните молекули на тези елементи все още не се разтварят, така че понякога се считат за „леко разтворими“.

9. Съединенията на CO 3 2- и PO 4 3- йони са неразтворими.Тези йони образуват карбонати и фосфати, които обикновено са неразтворими във вода.

   • Изключения:тези йони образуват разтворими съединения с йони на алкални метали: Li +, Na +, K +, Rb + и Cs +, както и с амониев NH 4 +.

   Използвайки произведението за разтворимост K sp

   1. Намерете произведението на разтворимост K sp (това е константа).Всяко съединение има своя собствена константа Ksp. Неговите стойности за различни вещества са дадени в справочници и на уебсайта (на английски). Стойностите за продукта на разтворимост се определят експериментално и те могат да се различават значително една от друга в различни източници, така че е по-добре да използвате таблицата за K sp в учебника си по химия, ако има такава таблица. Освен ако не е отбелязано друго, повечето таблици дават продукта за разтворимост при 25ºC.

      • Например, ако разтворите оловен йодид PbI 2, намерете продукта за разтворимост за него. Уебсайтът bilbo.chm.uri.edu дава стойност от 7,1 × 10 –9.

   2. Запишете химическото уравнение.Първо, определете на кои йони ще се разпадне молекулата на веществото, когато се разтвори. След това напишете уравнение с K sp от едната страна и съответните йони от другата.

      • В нашия пример молекулата PbI 2 е разделена на Pb 2+ йон и два I - йона. В този случай е достатъчно да се установи зарядът само на един йон, тъй като общият разтвор ще бъде неутрален.
      • Запишете уравнението: 7,1 × 10 –9 = 2.

   3. Пренаредете уравнението, за да го решите.Пренапишете уравнението в проста алгебрична форма. Използвайте това, което знаете за броя на молекулите и йоните. Заместете неизвестното количество x с броя на атомите на разтворимото съединение и изразете броя на йоните чрез x.

      • В нашия пример е необходимо да пренапишем следното уравнение: 7,1 × 10 –9 = 2.
      • Тъй като съединението съдържа само един оловен (Pb) атом, броят на разтворените молекули ще бъде равен на броя на свободните оловни йони. Така можем да приравним и x.
      • Тъй като има два йодни (I) йона за всеки оловен йон, броят на йодните атоми трябва да бъде равен на 2x.
      • Полученото уравнение е 7,1×10 –9 = (x)(2x) 2 .

   4. Помислете за споделени йони, ако е необходимо.Пропуснете тази стъпка, ако веществото е разтворимо в чиста вода. Въпреки това, ако използвате разтвор, който вече съдържа един или повече от йоните, представляващи интерес („общо йони“), разтворимостта може да бъде значително намалена. Ефектът на обикновените йони е особено забележим при слабо разтворими вещества и в такива случаи може да се предположи, че по-голямата част от разтворените йони вече са присъствали в разтвора преди това. Пренапишете уравнението, за да включите известните моларни концентрации (мола на литър или M) на вече разтворените йони. Коригирайте неизвестните стойности x за тези йони.

      • Например, ако оловен йодид вече присъства в разтвор в концентрация от 0,2M, уравнението трябва да се пренапише, както следва: 7,1×10 –9 = (0,2M+x)(2x) 2 . Тъй като 0,2M е много по-голямо от x, можем да напишем уравнението като 7,1×10 –9 = (0,2M)(2x) 2 .

   5. Решете уравнението.Намерете стойността на x, за да разберете колко разтворимо е дадено съединение. Поради дефиницията на продукта за разтворимост, отговорът ще бъде изразен в молове разтворено вещество на литър вода. Може да се нуждаете от калкулатор, за да изчислите крайния резултат.

      • За разтваряне в чиста вода, тоест при липса на обикновени йони, намираме:
      • 7,1×10 –9 = (x)(2x) 2
      • 7,1×10 –9 = (x)(4x 2)
      • 7,1 × 10 –9 = 4x 3
      • (7,1 × 10 –9)/4 = x 3
      • x = ∛((7,1×10 –9)/4)
      • x = 1,2 x 10 -3 мола на литър вода. Това е много малко количество, така че това вещество е практически неразтворимо.

Цел: да разберете експериментално кои твърди вещества се разтварят във вода и кои не се разтварят във вода.

Образователни:

• Да запознае учениците с понятията: разтворими и неразтворими вещества.
• Научете се да доказвате експериментално правилността на предположенията за разтворимостта (неразтворимостта) на твърдите вещества.

Коректив:

Научете се да използвате самостоятелно лабораторно оборудване и да провеждате експерименти.

• Развийте речта чрез обяснение на извършената работа.

Образователни:

Култивирайте постоянство.

• Развийте способността за общуване и работа в групи.

Вид на урока: лабораторна работа.

Учебни помагала: учебник „Природни науки” Н.В. Королева, Е.В. Макаревич

Оборудване за лабораторна работа: чаши, филтри, инструкции. Твърди вещества: сол, захар, сода, пясък, кафе, нишесте, пръст, креда, глина.

По време на часовете

I. Организационен момент

W: Здравейте, момчета. Поздравете се с очи. Радвам се да те видя, седни.

. Повторение на разгледаното

У: Нека повторим това, което вече знаем за водата:

– какво се случва с водата при нагряване?
– какво се случва с водата, когато изстине?
– какво се случва с водата, когато замръзне?
– В кои три състояния се среща водата в природата?

У: Какви страхотни хора сте! Ти знаеш всичко!

III. Учене на нов материал

(Предварително съгласувам с учениците групите, в които ще работят; децата сами избират ръководител на лабораторията (може да бъде избрано друго дете в друг лабораторен урок), който записва показателите за опит в таблицата и дава устни коментари при попълване на крайната част на таблицата - резултатът.)

T: Момчета, днес в лабораторна работа ще научим кои вещества водата може да разтвори и кои не. Отворете тетрадката си, запишете датата и темата на урока „Вещества, разтворими и неразтворими във вода“. ( Прикрепям го към дъската.) Каква цел ще си поставим за урока днес?

Р: Разберете кои вещества се разтварят във вода и кои не се разтварят. ( Прикрепям го към дъската.)

У: Всички вещества в природата могат да бъдат разделени на две групи: разтворими и неразтворими. Какви вещества могат да бъдат назовани разтворим? (Да проверим в учебника стр.80:2) Водоразтворимите вещества са тези, които при поставяне във вода стават невидими и не се утаяват върху филтъра по време на филтриране.. (Прикрепям го към дъската.)

У: Какви вещества могат да се назоват неразтворим? (проверете учебника стр. 47-2) Водонеразтворимите вещества са тези, които не се разтварят във вода и се утаяват върху филтъра. (закрепени към дъската).

Т: Момчета, какво мислите, че ще ни трябва, за да завършим лабораторната работа?

R: Вода, някои вещества, чаши, филтър ( показване на вода в декантер; чаши, пълни със сл. вещества: сол, захар, сода, пясък, кафе, нишесте, креда, глина; празни чаши, филтър).

T: Какво е филтър?

R: Устройство за пречистване на течности от неразтворими вещества, които се утаяват върху него.

U: Какви материали могат да се използват за направата на филтър? Много добре! И ще използваме памучна вата ( Сложих парче памук във фунията).

У: Но преди да започнем лабораторната работа, нека попълним таблицата (таблицата е начертана на дъската, използвам пастели от два цвята, ако учениците приемат, че веществото е напълно разтворено във вода, тогава отбелязвам „+“ във втора колона; ако учениците приемат, че веществото остава върху филтъра, тогава "+" в третата колона и обратно; с цветен тебешир записвам очаквания резултат в четвърта колона - P (разтворим) или H ( неразтворим))

	Нашите предположения		Резултат
	Разтворимост	Филтриране
1. Вода + пясък	–	+	н
2. Вода + глина
3. Вода + кафе
4. Вода + нишесте
5. Вода + сода
6. Вода + земя
7. Вода + захар
8. Вода + тебешир

У: И след като завършим лабораторната работа, ще сравним нашите предположения с получените резултати.

T: Всяка лаборатория ще изследва две твърди вещества и всички резултати ще бъдат записани в доклада „Водоразтворими и неразтворими вещества“. Приложение 1

Т: Момчета, това е първата ви самостоятелна лабораторна работа и преди да започнете да я правите, чуйте процедурата или инструкциите. ( Давам го на всяка лаборатория и след като го прочетем го обсъждаме..)

Лабораторна работа

(Ще помогна, ако е необходимо. Може да е трудно да филтрирате разтвора за кафе, защото филтърът ще се оцвети. За да улесните попълването на отчети, предлагам да използвате фрази, които прикачвам към дъската. Приложение 3.)

У: Сега нека проверим нашите предположения. Ръководители на лабораторията, моля, проверете дали вашият доклад е подписан и коментирайте вашите експериментални резултати. (Ръководителят на лабораторията докладва, записвам получения резултат с тебешир с различен цвят)

Т: Момчета, кои вещества за изследването се оказаха разтворими? Кои не са? Колко съвпадения имаше? Много добре. Почти всичките ни предположения се потвърдиха.

VI. Въпроси за консолидация

У: Момчета, къде използва човек разтвор от сол, захар, сода, пясък, кафе, нишесте, глина?

VII. Обобщение на урока

У: Каква беше нашата цел днес? Завършихте ли го? Страхотни ли сме? Много съм доволен от теб! И давам на всички „отличен“.

VIII. Домашна работа

Т: Прочетете текста за извънкласно четене на стр. 43, отговорете на въпросите.

Моля, станете, онези момчета, които не харесаха нашия урок. Благодаря за честността. И сега тези, които харесаха нашата работа. Благодаря ти. Довиждане на всички.