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", с най-простите начини 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 (акварели), 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. Съобщение за темата и целта на урока
Учител. Днес имаме гости, учители от други училища, дошли на срещата на клуба. Предлагам на председателя на клуба Порошина Анастасия 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 вие 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, а 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 съобщение. (Слайд 2) Същата сесия 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 начини, по които би било възможно да се получи отговор на въпроса дали дадено вещество се разтваря във вода или не.

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

У. Нека помислим заедно какви хипотези ще потвърдим. (Слайд 3)
Да предположим ... (солта ще се разтвори 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. Нека и ние ще проведем експерименти, които ще ни помогнат да го разберем. 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 цялото оборудване трябва да се работи внимателно. Те могат не само да бъдат счупени, но и да се наранят.
По време на работа 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 реда за провеждане на първия опит. (Слайд 5)
1) P. Експериментирайте 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 стана солена)
Можем ли да кажем, че солта е изчезнала? (Да, тя изчезна, изчезна, не се вижда)

U. Направете заключение. (Разтворена сол) (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, примеси.) (Слайд 7)
U. Прочетете на глас процедурата за извършване на експеримента с филтъра. (Слайд 8)
Учениците прекарват вода със сол през филтър, наблюдават и изследват вкуса на водата.

П. (Слайд 9) Има ли останала сол върху филтъра? (Върху филтъра не е останала ядивна сол)

Успяхте ли да премахнете 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. Добре! Много добре!
У. Резултатите от експеримента запишете писмено в Тетрадката за самостоятелна работа (стр. 30). (Слайд 10)

2) P. (Слайд 11) Нека повторим същия експеримент, но вместо сол, сложете една чаена лъжичка кристална захар.
„Консултант“ от всяка лаборатория взема втори комплект и провежда експеримент със захар. Преварената вода се налива в прозрачна чаша. Изсипете малко количество захар във водата. Групата наблюдава какво се случва и изследва вкуса на 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 е разтворена) (Слайд 12)
U. Прекарайте вода със захар през хартиен филтър. (Слайд 13)
Учениците пропускат вода със захар през филтър, наблюдават и изследват вкуса на 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 изчистите водата от захарта? (Не беше възможно водата да се пречисти от захар; заедно с водата тя премина през филтъра)
U. Направете заключение. (Захар, разтворена във вода) (Слайд 14)
U. Беше ли потвърдена хипотезата?
W. Правилно. Много добре!
У. Резултатите от експеримента запишете писмено в тетрадка за самостоятелна работа. (Слайд 15)

3) P. (Слайд 16) Нека проверим твърденията и проведем експеримент с речен пясък.
У. Прочетете в учебника реда за провеждане на експеримента.
Експериментирайте с речен пясък. Разбъркайте чаена лъжичка речен пясък в чаша вода. Оставете сместа да престои. Наблюдавайте какво се случва с песъчинките и водата.
П. (Слайд 17) Промени ли се прозрачността на водата? (Водата стана мътна, мръсна)
Променил ли се е цветът на водата? (Цветът на водата се е променил)
Няма ли зърната? (По-тежките пясъчни зърна потъват на дъното, докато 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, 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)
Беше ли почистена водата 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. Отлично! Много добре!
У. Резултатите от експеримента запишете писмено в тетрадка за самостоятелна работа. (Слайд 20)

4) P. (Слайд 21) Направете същия експеримент с парче глина.
Експериментирайте с глина. Разбъркайте парче глина в чаша вода. Оставете сместа да престои. Наблюдавайте какво се случва с глината и водата.
П. (Слайд 22) Промени ли се прозрачността на водата? (Водата стана мътна)
Променил ли се е цветът на водата? (да)
Изчезнаха ли частиците глина? (По-тежките частици потъват на дъното, докато 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 изчистване на водата от частици, които не се разтвориха 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.
У. Някой има ли допълнения, уточнения?
У. Нека направим изводи от експериментите. (Слайд 25)

Всички вещества ли са разтворими във вода? (Сол, 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 е разтворимо във вода или не? (Веществата, разтворени във вода, преминават през филтъра заедно с водата, докато частиците, които не са разтворени, остават върху филтъра)
Г. Прочетете за разтворимостта на веществата във вода в учебника (стр. 87).
U. Направете заключение за свойството 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 христоматиката „Водата е разтворител“ (стр. 46). (Слайд 26)
Защо учените все още не са успели да получат абсолютно чиста вода? (Защото стотици, може би хиляди различни вещества са разтворени във вода)

U. Как хората използват свойството на водата да разтваря определени вещества?
(Слайд 27) Безвкусната вода става сладка или солена поради захар или сол, тъй като водата се разтваря и придобива техния вкус. Човек използва това свойство, когато приготвя храна: вари чай, готви компот, супи, соли и консервира зеленчуци, приготвя конфитюр.
(Слайд 28) Когато мием ръцете си, мием се или се къпем, когато перем дрехи, ние използваме течна вода и нейното свойство на разтворител.
(Слайд 29) Газовете, по-специално кислородът, също се разтварят във вода. Благодарение на това рибите и други живеят в реки, езера, морета. В контакт с въздуха водата разтваря кислород, въглероден диоксид и други газове, които се съдържат в нея. За живите организми, които живеят във вода, като 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 с кислород водата в аквариума, където живеят рибите, или да изрязват дупки в езерата 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 план за колективна реч по темата „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 изказване. (Слайд 31)
Приблизителен план за реч по темата „Водата е разтворител“
Въведение.
Разтваряне на вещества във вода.
Изводи.
Хората използват свойството на водата да разтваря определени вещества.
Екскурзия до "Изложбена зала". (Слайд 32)

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

V. Обобщение на урока
Какво свойство на водата беше изследвано на среща на клуб? (Свойство на водата като разтворител)
До какво заключение стигнахме, като изследвахме това свойство на водата? (Водата е добър разтворител за някои вещества.)
Мислите ли, че е трудно да бъдете изследователи?
Какво изглеждаше най-трудно, 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, сред които има както полезни, така и вредни за хората. Следователно не можете да пиете вода от източник, ако не знаете дали е чиста , Не напразно има една поговорка сред хората: "Не всяка вода става за пиене.")

VI. Отражение
Как използваме свойството на водата да разтваря определени вещества в часовете по изобразително 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" - радостно, светло, добро настроение.
"Зелен цвят" - спокоен, балансиран.
"Син цвят" - тъжно, тъжно, мрачно настроение.
Покажете листовете си с оцветена вода в чаша.

VII. Оценка
Искам да благодаря на председателя, на "консултантите" и на всички участници в срещата за активната работа.
VIII. Домашна работа

Фактът, че водата е отличен разтворител, всички знаем от детството. Но какво "магическо действие" се случва в момента, когато водата се добавя към това или онова вещество? И защо, ако този разтворител се счита за универсален, все още има онези вещества - „бели врани“, които водата никога няма да може да направи?

Тайната е проста, но брилянтна. Самата водна молекула е електрически неутрална. Въпреки това електрическият заряд вътре в молекулата е разпределен много неравномерно. Областта на водородните атоми има положително настроен "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 такова условие не е изпълнено, тогава „чудото“ също не се случва.

Основният "светофар" със светещ червен цвят за водата са мазнините. Ето защо, ако внезапно „наградим“ дрехите с изразително мазно петно, фразата „Просто добавете вода“ в тази ситуация няма да бъде спасителна.

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

Наистина, поради това, че водата не може да разтваря мазнините, ние можем... да живеем.Защото точно поради факта, че мазнините са в „черния списък” за вода, която ние самите не разтваряме.

Но солите, основите и киселините за вода са истински „деликатес“. Между другото, такива химични свойства отново са много полезни за човек. В крайна сметка, ако това не беше така, тогава продуктите на разпадане биха създали истинско сметище в тялото и кръвта автоматично ще се сгъсти. Следователно, ако човек е лишен от вода, тогава на 5-ия ден той умира. 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, както и в пикочния мехур.

Но, разбира се, именно защото водата разтваря, например, същите соли, не си струва да се превръща в неконтролирана „водна напитка“, поставяйки нагли „рекорди“, просто защото някакъв спор го е задължил. В крайна сметка това може значително да наруши минералния баланс на тялото.

Между другото, преминавайки през себе си (както буквално, така и образно) и разбирайки физико-химичната същност на това явление, е лесно да се разбере ролята на водата като разтворител в много други области както на битови, така и на промишлени планове.

Решениесе нарича 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 съществува в чиста форма 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 преди разтварянето са били в едно и също агрегатно състояние (например алкохол и вода), тогава компонентът, който е в по-голямо количество, 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 или неводни. Водните разтвори са разтвори, в които разтворителят е вода. Неводните разтвори са разтвори, в които органичните течности (бензен, алкохол, етер и др.) са разтворители. 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, тогава 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 включват определен брой водни молекули (кристализираща вода). Примери за кристални хидрати: CuSO 4 . 5H 2 O - меден (II) сулфат пентахидрат; FeSO4 . 7H 2 O - железен сулфат хептахидрат (II).

Физическият процес на разтваряне протича с вземане под управлениеенергия, химикали подчертаване. Ако в резултат на хидратация (разтваряне) се отделя повече енергия, отколкото се абсорбира по време на разрушаването на структурата на веществото, тогава разтварянето - екзотермиченпроцес. При разтварянето на NaOH, H 2 SO 4, Na 2 CO 3, ZnSO 4 и други вещества се отделя енергия. Ако е необходима повече енергия за разрушаване на структурата на дадено вещество, отколкото се освобождава по време на хидратацията, тогава разтварянето - 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, освободено или погълнато по време на разтварянето, се нарича топлинен ефект на разтваряне.

Разтворимоствеществото е способността му да се разпределя в друго вещество под формата на атоми, йони или молекули с образуването на термодинамично стабилна система с променлив състав. Количествената характеристика на разтворимостта е коефициент на разтворимост, което показва каква е максималната маса на вещество, което 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.

Според разтворимостта си във вода веществата се делят на три групи:

1. Силно разтворим (стр.). Разтворимостта на веществата е повече от 10 g в 1000 g вода. Например 2000 г захар се разтварят в 1000 г вода или 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 в 1000 г вода 1,5 . 10 -3 g AgCl.

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

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

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

Понякога е възможно да се получи разтвор, в който разтвореното вещество съдържа повече, отколкото в наситен разтвор при дадена температура. Такъв разтвор се нарича пренаситен. Този разтвор се получава 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 се случват по време на взаимодействието на слабо разтворим, но силен електролит на бариев сулфат BaSO 4 с вода. Под действието на водни диполи Ba 2+ и SO 4 2 - йони от кристалната решетка на BaSO 4 ще преминат в течна фаза. Едновременно с този процес, под въздействието на електростатичното поле на кристалната решетка, част от Ba 2+ и SO 4 2 - йони отново ще се утаят (фиг. 3). При дадена температура най-накрая ще се установи равновесие в хетерогенна 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) е активността 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 °:

K s ° \u003d a (Ba 2+) . а(SO42-). (2)

Тази стойност преди се наричаше продукт на разтворимост и беше обозначена като 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 слабо разтворим електролит, коефициентът на активност f~1, тогава активността на йоните 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 \u003d 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 по време на дисоциация, тогава изразът K s (или K s °) включва съответните мощности, равни на стехиометричните коефициенти:

PbCl 2 ⇄ Pb 2+ + 2 Cl-; K s \u003d C (Pb 2+) . С2 (С1-);

Ag3PO4 ⇄ 3 Ag + + PO 4 3 - ; K s \u003d C 3 (Ag +) . С (РО43-).

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

K s \u003d C m (A n+) . C n (B m -),

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

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

Валежни условия

Да предположим, че c е действителната концентрация на йони на слабо разтворим електролит в разтвор.

Ако C m (A n +) . При n (B m -) > K s , тогава ще се образува 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 разтвора. По-долу разглеждаме свойствата на неелектролитните разтвори. В случай на електролити в горните формули се въвежда коригиращ изотоничен коефициент.

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 неговата точка на кипене и замръзване; точките на кипене на разтворите се повишават, а точките 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 цели е достатъчно да запомните няколко правила или да можете да ги намерите, за да ги използвате, ако е необходимо, и да разберете дали определени йонни вещества ще се разтворят или не във вода. Всъщност определен брой атоми се разтварят във всеки случай, дори ако промените не са забележими, следователно, за да се проведат 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. В резултат на това а 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 атома е равен на броя на протоните, в резултат на което атомът е електрически неутрален.

2. Научете повече за разтворимостта.Молекулите на водата (H 2 O) имат особена структура, която ги прави да изглеждат като магнит: имат положителен заряд от единия край и отрицателен заряд от 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 йоните един от друг и ги разтварят. В други съединения йоните са по-здраво свързани 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 йоните на съединението в описанието по-долу за това как различните вещества обикновено се държат. След това обърнете внимание на втория йон и проверете дали това вещество не е изключение поради необичайното взаимодействие на йони.

   • Да предположим, че имате работа със стронциев хлорид (SrCl 2). Намерете стъпките по-долу (удебелени) за Sr и Cl йони. Cl "обикновено разтворим"; след това вижте 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. Съединенията на NO 3 -, C 2 H 3 O 2 -, NO 2 -, ClO 3 - и ClO 4 - йони 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 йони Cl - , Br - и I - обикновено са разтворими.Йоните на хлора, брома и йода 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.По правило сулфатите се разтварят 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 са все още слабо разтворими във вода и понякога се считат за слабо разтворими.

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

   • Изключения:помните ли алкалните метали (група IA) и как 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+, стронций Sr 2+ и барий Ba 2+ (група IIA) са разтворими. Имайте предвид, че значителна част от хидроксидните молекули на тези елементи все още не се разтварят, поради което понякога се считат за "слабо 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 K sp. Неговите стойности за различни вещества са дадени в справочници и на уебсайта (на английски). Стойностите на продукта за разтворимост се определят експериментално и могат да варират значително от източник до източник, така че е най-добре да използвате таблицата за K sp в учебника си по химия, ако има такава. Освен ако не е отбелязано друго, повечето таблици дават продукта за разтворимост при 25ºC.

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

   2. Запишете химическото уравнение.Първо определете на кои йони ще се разложи молекулата на веществото при разтваряне. 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 разтворът като цяло ще бъде неутрален.
      • Запишете уравнението: 7,1 × 10 -9 \u003d 2.

   3. Преобразувайте уравнението, за да го решите.Пренапишете уравнението в проста алгебрична форма. Използвайте това, което знаете за броя на молекулите и йоните. Заместете неизвестната стойност x за броя на атомите на разтвореното съединение и изразете броя на йоните чрез x.

      • В нашия пример е необходимо да пренапишем следното уравнение: 7,1 × 10 -9 \u003d 2.
      • Тъй като в съединението има само един оловен атом (Pb), броят на разтворените молекули ще бъде равен на броя на свободните оловни йони. Така че 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.
      • Резултатът е уравнението 7,1×10 -9 = (x)(2x) 2 .

   4. Позволете обикновени 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 за слабо разтворими вещества и в такива случаи може да се приеме, че по-голямата част от разтворените йони вече са присъствали в разтвора по-рано. Пренапишете уравнението и вземете предвид известните моларни концентрации (мола на литър или M) на вече разтворени йони. Коригирайте неизвестните стойности x за тези йони.

      • Например, ако оловен йодид вече присъства в разтвора 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, уравнението може да се запише като 7,1×10 –9 = (0,2M)(2x) 2 .

   5. Решете уравнението.Намерете стойността x, за да разберете колко разтворимо е това съединение. С оглед на 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)(4x2)
      • 7,1x10 -9 = 4x3
      • (7,1 × 10 -9) / 4 \u003d 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 научи чрез опит 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 емпирично правилността на предположенията за разтворимостта (неразтворимостта) на твърдите вещества.

Коректив:

Научете как да използвате 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 миналото

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

Какво се случва с водата при нагряване?
Какво се случва с водата, когато се охлади?
Какво се случва с водата, когато замръзне?
Кои са трите състояния, в които се среща водата в природата?

У: Какви добри хора сте! Всички знаят!

III. Учене на нов материал

(Предварително се съгласявам с учениците за групите, с които ще работят, момчетата сами избират ръководителя на лабораторията (друго дете може да бъде избрано на друг лабораторен урок), който записва показателите за опит в таблица и дава устни коментари при попълване на последната част на таблицата - резултатът.)

У: Момчета, днес в лабораторната работа ще разберем кои вещества водата може да разтвори и кои не. Отворете тетрадка, запишете датата и темата на урока „Разтворими и неразтворими вещества във вода“. ( Прикрепям към дъската.) Каква е целта на днешния урок?

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

У: Всички вещества в природата могат да бъдат разделени на две групи: разтворими и неразтворими. Какви вещества могат да бъдат наречени разтворим? (Проверете 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.. (Прикрепен към дъската.)

Т: И какви вещества могат да бъдат назовани неразтворим? (проверете учебника стр.47-2) Водонеразтворими вещества - тези, които не се разтварят във вода и се утаяват върху филтъра (прикрепете към дъската).

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

R: Вода, някои вещества, чаши, филтър ( Показвам водата в гарафата; чаши, пълни с вещества: сол, захар, сода, пясък, кафе, нишесте, креда, глина; празни чаши, филтър).

Въпрос: Какво е филтър?

Р: Устройство за пречистване на течности от неразтворими в нея вещества, които се утаяват върху нея.

У: А с какви импровизирани средства може да се направи 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 два цвята пастели, ако учениците приемат, че веществото е напълно разтворимо във вода, тогава отбелязвам "+" в втора колона; ако учениците приемат, че веществото остава върху филтъра, тогава “+” в трета колона и обратно; с цветен тебешир фиксирам очаквания резултат в четвърта колона - P (разтворим) или H (неразтворим ))

	Нашите предположения		Резултат
	Разтворимост	Филтриране
1. Вода + пясък	–	+	з
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 направим лабораторната работа, ще сравним нашите предположения с получените резултати.

T: Всяка лаборатория ще тества две твърди вещества, всички резултати ще бъдат записани в отчета за водоразтворими и неразтворими вещества. Приложение 1

У: Момчета, това е първата ви самостоятелна лабораторна работа и преди да започнете да я правите, чуйте процедурата или инструкциите. ( Раздавам на всяка лаборатория, след прочитане обсъждаме.)

Лабораторна работа

(Помагам, ако е необходимо. Може да е трудно да филтрирате разтвора за кафе, тъй като филтърът ще бъде оцветен. За да улесните попълването на отчетите, предлагам да използвате фразите, които прикрепям към дъската. Приложение 3.)

Т: Сега нека проверим нашите предположения. Ръководители на лаборатории, проверете дали вашият доклад е подписан и коментирайте получените резултати от опита. (Ръководителят на лабораторията докладва, като фиксира резултата с парче тебешир с различен цвят)

У: Момчета, какви вещества за изследване се оказаха разтворими? Какво 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

Т: Каква е нашата цел днес? Завършихте ли го? Страхотни ли сме? Много съм доволен от вас! И на всички давам "отличен".

VIII. Домашна работа

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

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