Vízben nem oldódó anyagok. lecke "A víz azon képessége, hogy oldja a szilárd anyagokat (sót, cukrot stb.)

Amanbajeva Zsanar Zsumabekovna
Aktobe régió Shalkar
5. számú középiskola
Tantárgy: Általános iskola

Tárgy: A víz oldószer. Vízben oldódó és oldhatatlan anyagok.
Az óra céljai: képet adni a vízről, mint oldószerről, az oldható és oldhatatlan anyagokról; bevezetni a „szűrő” fogalmát az oldható és oldhatatlan anyagok meghatározásának legegyszerűbb módszereivel; készítsen jelentést „A víz oldószer” témában.
Eszközök és szemléltető eszközök: tankönyvek, olvasók, füzetek az önálló munkához; készletek: poharak üresek és forralt vízzel; dobozok asztali sóval, cukorral, folyami homokkal, agyaggal; teáskanálok, tölcsérek, papírszalvéta szűrők; gouache (akvarellek), ecsetek és lapok tükröződéshez; Power Pointban, multimédiás projektorral, vetítővászonnal készült bemutató.

AZ ÓRÁK ALATT
I. Szervezési mozzanat
U. Jó reggelt mindenkinek! (1. dia)
Meghívom Önt a „Mi és a körülöttünk lévő világ” iskolai tudományos klub harmadik találkozójára.
II. Üzenet az óra témájával és céljával kapcsolatban
Tanár. Ma más iskolákból érkeztek vendégeink, tanáraink a klub találkozójára. Javaslom a klub elnökének, Porosina Anasztáziának, hogy nyissa meg az ülést.
Elnök. Ma egy klubtalálkozóra gyűltünk össze, melynek témája „A víz fizetőképes”. A jelenlévők feladata a „Víz oldószer” témában beszámoló elkészítése. Ebben a leckében ismét a víz tulajdonságainak kutatója leszel. Ezeket a tulajdonságokat a laboratóriumaiban fogja tanulmányozni "tanácsadók" - Mihail Makarenkov, Olesya Starkova és Julia Stenina - segítségével. Minden laboratóriumnak a következő feladatot kell végrehajtania: kísérleteket és megfigyeléseket kell végeznie, majd a találkozó végén meg kell beszélnie a „Víz – oldószer” üzenet tervét.

III. Új anyagok tanulása
U. Elnök úr engedélyével az első bejelentést szeretném megtenni. (2. dia) Ugyanezt a foglalkozást „A víz oldószer” témában tartották nemrég Mirny falu diákjai. A találkozót Kostya Pogodin nyitotta meg, aki minden jelenlévőt emlékeztetett a víz egy másik elképesztő tulajdonságára: a vízben számos anyag képes láthatatlan apró részecskékre bomlani, azaz feloldódni. Ezért a víz sok anyag jó oldószere. Ezt követően Masha azt javasolta, hogy végezzenek kísérleteket, és azonosítsák azokat a módokat, amelyek segítségével választ lehetne kapni arra a kérdésre, hogy egy anyag vízben oldódik-e vagy sem.

U. Azt javaslom, hogy egy klubtalálkozón határozza meg az olyan anyagok vízben való oldhatóságát, mint a konyhasó, cukor, folyami homok és agyag.
Tegyük fel, hogy az Ön véleménye szerint melyik anyag oldódik fel vízben, és melyik nem. Fogalmazza meg feltételezéseit, sejtéseit, és folytassa az állítást: (3. dia)

U. Gondoljuk végig, milyen hipotéziseket erősítünk meg. (3. dia)
Tegyük fel... (a só feloldódik a vízben)
Mondjuk... (a cukor feloldódik a vízben)
Talán ... (a homok nem oldódik fel vízben)
Mi van, ha... (az agyag nem oldódik fel vízben)

U. Nézzük, és kísérleteket fogunk végezni, amelyek segítenek kitalálni. Munka előtt az elnök emlékezteti Önt a kísérletek végrehajtásának szabályaira, és kiosztja a kártyákat, amelyekre ezek a szabályok ki vannak nyomtatva. (4. dia)
P. Nézd meg a képernyőt, ahol a szabályok meg vannak írva.
"A kísérletek végrehajtásának szabályai"
Minden berendezést óvatosan kell kezelni. Nemcsak eltörhetnek, de meg is sérülhetnek.
Munka közben nemcsak ülhet, hanem állhat is.
A kísérletet az egyik hallgató (a beszélő) végzi, a többiek csendben figyelik, vagy az előadó kérésére segítik őt.
A kísérlet eredményeiről szóló véleménycsere csak azután kezdődik, hogy az előadó engedélyezi a kísérlet megkezdését.
Csendben kell beszélni egymással, anélkül, hogy zavarnák a többieket.
Asztalhoz közelíteni, laboratóriumi eszközöket cserélni csak az elnök engedélyével lehet.

IV. Praktikus munka
U. Azt javaslom, hogy az elnök válasszon egy "tanácsadót", aki felolvassa a tankönyvből az első kísérlet elvégzésének menetét. (5. dia)
1) P. Kísérletezzen konyhasóval. Ellenőrizze, hogy az asztali só feloldódik-e a vízben.
Minden laboratóriumból egy "tanácsadó" vesz egyet az elkészített készletek közül, és kísérletet végez asztali sóval. A forralt vizet átlátszó üvegbe öntjük. Öntsön egy kis konyhasót a vízbe. A csoport megfigyeli, mi történik a sókristályokkal, és megkóstolják a vizet.
Az elnök (mint a KVN játékban) ugyanazt a kérdést olvassa fel minden csoportnak, és a laboratóriumok képviselői válaszolnak rájuk.

P. (6. dia) Megváltozott a víz átlátszósága? (Az átlátszóság nem változott)
Megváltozott a víz színe? (A szín nem változott)
Megváltozott a víz íze? (A víz sós lett)
Mondhatjuk, hogy a só eltűnt? (Igen, eltűnt, eltűnt, nem látható)

U. Vegyünk egy következtetést. (Só feloldva) (6. dia)
P. Kérek mindenkit, hogy folytassa a második kísérletet, amelyhez szűrők használata szükséges.
U. Mi az a szűrő? (Eszköz, eszköz vagy szerkezet folyadékok, gázok szilárd részecskéktől, szennyeződésektől való tisztítására.) (7. dia)
U. Olvassa fel hangosan a szűrővel végzett kísérlet végrehajtási eljárását. (8. dia)
A tanulók szűrőn engedik át a vizet sóval, megfigyelik és megvizsgálják a víz ízét.

P. (9. dia) Maradt só a szűrőn? (Nem maradt étkezési só a szűrőn)

Sikerült eltávolítani a sót a vízből? (Az asztali sót vízzel átengedjük a szűrőn)
U. Megfigyeléseiből vonjon le következtetést. (Vízben oldott só) (9. dia)
U. Beigazolódott a hipotézise?
U. Rendben! Szép munka!
U. Írja le írásban a kísérlet eredményét az önálló munkához készült Jegyzetfüzetbe (30. o.). (10. dia)

2) P. (11. dia) Végezzük el újra ugyanezt a kísérletet, de só helyett tegyünk bele egy teáskanál kristálycukrot.
Minden laboratóriumból egy "tanácsadó" vesz egy második készletet, és kísérletet hajt végre a cukorral. A forralt vizet átlátszó üvegbe öntjük. Öntsön egy kis mennyiségű cukrot a vízbe. A csoport figyeli, mi történik, és megvizsgálja a víz ízét.
P. (12. dia) Megváltozott a víz átlátszósága? (A víz átlátszósága nem változott)
Megváltozott a víz színe? (A víz színe nem változott)
Megváltozott a víz íze? (Édes lett a víz)
Mondhatjuk, hogy eltűnt a cukor? (A cukor láthatatlanná vált a vízben, a víz feloldotta)
U. Vegyünk egy következtetést. (A cukor feloldva) (12. dia)
U. A vizet cukorral átengedjük egy papírszűrőn. (13. dia)
A tanulók vizet cukorral átengednek egy szűrőn, megfigyelik és megvizsgálják a víz ízét.
P. (14. dia) Maradt cukor a szűrőn? (A cukor nem látszik a szűrőn)
Megváltozott a víz íze? (A víz íze nem változott)
Sikerült megtisztítani a vizet a cukortól? (A vizet a cukortól nem lehetett megtisztítani, a vízzel együtt áthaladt a szűrőn)
U. Vegyünk egy következtetést. (Vízben oldott cukor) (14. dia)
U. Beigazolódott a hipotézis?
W. Igaz. Szép munka!
U. A kísérlet eredményét írd le írásban egy füzetbe az önálló munkához! (15. dia)

3) P. (16. dia) Ellenőrizzük az állításokat, és végezzünk kísérletet folyami homokkal!
U. Olvassa el a tankönyvben a kísérlet végrehajtásának menetét.
Kísérletezzen folyami homokkal. Keverjünk el egy teáskanál folyami homokot egy pohár vízben. Hagyja állni a keveréket. Figyeld meg, mi történik a homok- és vízszemekkel.
P. (17. dia) Megváltozott a víz átlátszósága? (A víz zavarossá vált, piszkos)
Megváltozott a víz színe? (A víz színe megváltozott)
Elfogytak a szemek? (A nehezebb homokszemek lesüllyednek az aljára, míg a kisebbek lebegnek a vízben, zavarossá téve azt)
U. Vegyünk egy következtetést. (A homok nem oldódott fel) (17. dia)
U. (18. dia) Fújja át az üveg tartalmát egy papírszűrőn.
A tanulók vizet cukorral átengednek egy szűrőn, megfigyelik.
P. (19. dia) Mi megy át a szűrőn, és mi marad rajta? (A víz áthalad a szűrőn, de a folyami homok a szűrőn marad, és a homokszemek jól láthatóak)
Megtisztult a víz a homoktól? (A szűrő segít megtisztítani a vizet a benne nem oldódó részecskéktől)
U. Vegyünk egy következtetést. (A folyami homok nem oldódott fel a vízben) (19. dia)
U. Helyes volt a homok vízoldhatóságára vonatkozó feltételezése?
U. Remek! Szép munka!
U. A kísérlet eredményét írd le írásban egy füzetbe az önálló munkához! (20. dia)

4) P. (21. dia) Végezze el ugyanezt a kísérletet egy darab agyaggal.
Kísérletezzen agyaggal. Keverjünk el egy darab agyagot egy pohár vízben. Hagyja állni a keveréket. Figyeld meg, mi történik az agyaggal és a vízzel.
P. (22. dia) Megváltozott a víz átlátszósága? (A víz zavarossá vált)
Megváltozott a víz színe? (Igen)
Eltűntek az agyagszemcsék? (A nehezebb részecskék lesüllyednek az aljára, míg a kisebbek lebegnek a vízben, zavarossá téve azt)
U. Vegyünk egy következtetést. (Az agyag nem oldódott vízben) (22. dia)
U. (23. dia) Fújja át az üveg tartalmát egy papírszűrőn.
P. (24. dia) Mi megy át a szűrőn és mi marad rajta? (A víz áthalad a szűrőn, és a fel nem oldott részecskék a szűrőn maradnak.)
A víz megtisztult az agyagtól? (A szűrő segített megtisztítani a vizet azoktól a részecskéktől, amelyek nem oldódtak fel a vízben)
U. Vegyünk egy következtetést. (Az agyag nem oldódik vízben) (24. dia)
U. Beigazolódott a hipotézis?
U. Jól sikerült! Minden helyes!
U. Megkérem az egyik csoporttagot, hogy a jegyzetfüzetbe írt következtetéseket olvassa fel minden jelenlévőnek.
U. Van valakinek kiegészítése, pontosítása?
U. Vonjunk le következtetéseket a kísérletekből. (25. dia)

Minden anyag oldódik vízben? (Só, kristálycukor vízben oldva, de homok és agyag nem oldódott.)
Mindig lehet szűrőt használni annak meghatározására, hogy egy anyag vízben oldódik-e vagy sem? (A vízben oldott anyagok a vízzel együtt átmennek a szűrőn, míg a nem oldódó részecskék a szűrőn maradnak)
D. Olvasson az anyagok vízben való oldhatóságáról a tankönyvben (87. o.).
U. Vonjunk le következtetést a víz oldószerként való tulajdonságairól! (A víz oldószer, de nem minden anyag oldódik benne) (25. dia)
U. Azt tanácsolom a klubtagoknak, hogy olvassák el a történetet az olvasóban: „A víz oldószer” (46. o.). (26. dia)
Miért nem sikerült a tudósoknak még mindig teljesen tiszta vizet nyerniük? (Mert több száz, talán több ezer különböző anyag van feloldva a vízben)

U. Hogyan használják az emberek a víz tulajdonságát bizonyos anyagok oldására?
(27. dia) Az íztelen víz a cukor vagy a só hatására édeské vagy sóssá válik, ahogy a víz feloldódik és elnyeri ízét. Ezt a tulajdonságot az ember az ételkészítés során használja: teát főz, kompótot főz, leveseket, zöldségeket sóz és tartósít, lekvárt készít.
(28. dia) Kézmosáskor, mosáskor vagy fürdéskor, ruhamosáskor folyékony vizet és annak oldószeres tulajdonságát használjuk.
(29. dia) A gázok, különösen az oxigén, vízben is oldódnak. Ennek köszönhetően a halak és mások a folyókban, tavakban, tengerekben élnek. A levegővel érintkezve a víz feloldja az oxigént, a szén-dioxidot és a benne lévő egyéb gázokat. A vízben élő élőlények, például a halak számára a vízben oldott oxigén nagyon fontos. Szükségük van rá, hogy lélegezzenek. Ha az oxigén nem oldódik fel a vízben, akkor a víztestek élettelenek lennének. Ennek tudatában az emberek nem felejtik el oxigénnel ellátni a vizet az akváriumban, ahol a halak élnek, vagy télen lyukakat vágnak a tavakban, hogy javítsák a jég alatti életet.
(30. dia) Amikor akvarellel vagy gouache-val festünk.

U. Figyeljünk a táblára írt feladatra! (31. dia) Kollektív beszédterv elkészítését javaslom „A víz oldószer” témában. Beszéljétek meg a laboratóriumotokban.
A „Víz oldószer” témában tanulók által összeállított tervek meghallgatása.

U. Mindannyian közösen fogalmazzunk meg egy beszédtervet. (31. dia)
Hozzávetőleges beszédterv a „Víz oldószer” témában
Bevezetés.
Anyagok oldódása vízben.
Következtetések.
Az emberek a víz tulajdonságát használják bizonyos anyagok feloldására.
Kirándulás a „Kiállítóterembe”. (32. dia)

U. A riport készítése során további szakirodalmat használhat fel a srácok, asszisztens előadók által kiválasztott találkozónk témájában. (Fel kell hívni a tanulók figyelmét a könyvkiállításra, internetes oldalakra)

V. A lecke összefoglalása
Milyen tulajdonságait vizsgálták a víznek egy klubtalálkozón? (A víz mint oldószer tulajdonsága)
Milyen következtetésre jutottunk a víz ezen tulajdonságának vizsgálatával? (A víz jó oldószer egyes anyagok számára.)
Szerinted nehéz felfedezőknek lenni?
Mi tűnt a legnehezebbnek, legérdekesebbnek?
A víz ezen tulajdonságának tanulmányozása során megszerzett ismeretek hasznosak lesznek a későbbi életében? (33. dia) (Nagyon fontos megjegyezni, hogy a víz oldószer. A víz oldja a sókat, amelyek között vannak hasznos és káros az emberre nézve. Ezért nem ihat vizet olyan forrásból, ha nem tudja, hogy tiszta-e. . Ne ​​hiába járja a közmondás a nép között: "Nem minden víz alkalmas ivásra.")

VI. Visszaverődés
Hogyan használjuk fel a víz tulajdonságát bizonyos anyagok oldására a művészeti órákon? (Ha vízfestékkel vagy gouache-val festünk)
Azt javaslom, hogy a víznek ezt a tulajdonságát kihasználva fesse le a vizet egy pohárban a hangulatának leginkább megfelelő színre. (34. dia)
"Sárga szín" - örömteli, fényes, jó hangulat.
"Zöld szín" - nyugodt, kiegyensúlyozott.
"Kék szín" - szomorú, szomorú, sivár hangulat.
Mutasd meg a színes vízlapokat egy pohárban.

VII. Értékelés
Szeretném megköszönni az elnök úrnak, a „tanácsadóknak” és az ülés minden résztvevőjének aktív munkáját.
VIII. Házi feladat

Azt a tényt, hogy a víz kiváló oldószer, mindannyian tudjuk gyermekkorunk óta. De milyen "mágikus akció" történik abban a pillanatban, amikor vizet adnak ehhez vagy ahhoz az anyaghoz? És ha ezt az oldószert univerzálisnak tekintik, miért vannak még olyan anyagok - „fehér varjak”, amelyekre a víz soha nem lesz képes?

A titok egyszerű, de zseniális. Maga a vízmolekula elektromosan semleges. A molekulán belüli elektromos töltés azonban nagyon egyenetlenül oszlik el. A hidrogénatomok területe pozitívan hangolt "karakterrel" rendelkezik, az oxigén "lakóhelye" pedig kifejezett negatív töltéséről híres.

Ha a vízmolekulák egy anyag molekuláihoz való vonzódásának energiája érvényesül a vízmolekulák közötti vonzási energiához képest, akkor az anyag feloldódik. Ha ez a feltétel nem teljesül, akkor a „csoda” szintén nem történik meg.

A fő "közlekedési lámpa" a víz világító vörös színével a zsírok. Éppen ezért, ha hirtelen egy kifejező olajos folttal „jutalmazzuk” a ruhákat, a „Csak vizet adjunk hozzá” kifejezés ebben a helyzetben nem fog megmenteni.

Bár, mivel tudat alatt hozzászoktunk ahhoz, hogy a vizet univerzális oldószernek tekintsük, amely gyakorlatilag bármilyen problémát kezel, gyakran mégis vízzel próbáljuk megoldani a problémát. És amikor semmi sem sikerül nekünk, akkor leggyakrabban dühösek leszünk, de valójában... örülnünk kell. Igen, csak örülj!

Valójában azért, mert a víz nem képes feloldani a zsírokat, élhetünk... Mert éppen annak köszönhető, hogy a zsírok a víz „feketelistáján” szerepelnek, amit mi magunk sem oldunk fel.

De a vízhez való sók, lúgok és savak igazi „csemege”. Mellesleg, az ilyen kémiai tulajdonságok ismét nagyon előnyösek az ember számára. Hiszen ha ez nem így lenne, akkor a bomlástermékek valódi szemétlerakót hoznának létre a szervezetben, és a vér automatikusan besűrűsödne. Ezért, ha valakinek megvonják a vizet, akkor az 5. napon meghal. Emellett persze, ha nem kapja meg rendszeresen a szükséges mennyiséget (az "átlagos" norma napi 2-3 liter), a fel nem oldódó sók jelentősen megnövelik a vesekő, valamint a hólyag kialakulásának kockázatát.

Persze éppen azért, mert a víz feloldja például ugyanazokat a sókat, nem érdemes ellenőrizetlen „vízitallá” alakítani, pimasz „rekordokat” felállítani, pusztán azért, mert valamilyen vita kötelezte. Hiszen ez nagymértékben felboríthatja a szervezet ásványianyag-egyensúlyát.

Egyébként önmagán áthaladva (szó szerint és átvitt értelemben is), és megértve ennek a jelenségnek a fizikai-kémiai lényegét, könnyen megérthető a víz oldószer szerepe a hazai és az ipari tervek sok más területén is.

Megoldás termodinamikailag stabil homogén (egyfázisú) változó összetételű rendszernek nevezzük, amely két vagy több komponensből (vegyi anyagokból) áll. Az oldatot alkotó komponensek az oldószer és az oldott anyag. Oldószernek általában olyan komponenst tekintünk, amely tiszta formájában a keletkező oldattal azonos aggregációs állapotban létezik (például vizes sóoldat esetén az oldószer természetesen víz). Ha mindkét komponens az oldódás előtt azonos aggregációs állapotban volt (például alkohol és víz), akkor az a komponens tekinthető oldószernek, amelyik nagyobb mennyiségben van.

Az oldatok folyékonyak, szilárdak és gázneműek.

A folyékony oldatok sók, cukor, alkohol vizes oldatai. A folyékony oldatok lehetnek vizesek vagy nemvizesek. A vizes oldatok olyan oldatok, amelyekben az oldószer víz. A nemvizes oldatok olyan oldatok, amelyekben szerves folyadékok (benzol, alkohol, éter stb.) oldószerek. A szilárd oldatok fémötvözetek. Gáznemű oldatok - levegő és egyéb gázkeverékek.

Feloldódási folyamat. Az oldódás összetett fizikai és kémiai folyamat. A fizikai folyamat során az oldott anyag szerkezete tönkremegy, és részecskéi az oldószermolekulák között eloszlanak. A kémiai folyamat az oldószermolekulák és az oldott anyagrészecskék kölcsönhatása. Ennek az interakciónak az eredményeként szolvátok. Ha az oldószer víz, akkor a keletkező szolvátokat ún hidratálja. A szolvátok képződésének folyamatát szolvatációnak, a hidrátok képződését hidratációnak nevezzük. A vizes oldatok elpárologtatása során kristályos hidrátok képződnek - ezek kristályos anyagok, amelyek bizonyos számú vízmolekulát tartalmaznak (kristályosító víz). Példák kristályos hidrátokra: CuSO 4 . 5H 2O - réz(II)-szulfát-pentahidrát; FeSO4 . 7H 2 O - vas-szulfát-heptahidrát (II).

A feloldódás fizikai folyamata folytatódik átvenni energia, vegyszer kiemelése. Ha a hidratáció (szolvatáció) következtében több energia szabadul fel, mint amennyi elnyelődik egy anyag szerkezetének tönkretétele során, akkor az oldódás - hőtermelő folyamat. NaOH, H 2 SO 4, Na 2 CO 3, ZnSO 4 és más anyagok oldódása során energia szabadul fel. Ha egy anyag szerkezetének lebontásához több energia szükséges, mint amennyi a hidratáció során felszabadul, akkor az oldódás - endoterm folyamat. Energiaelnyelés akkor következik be, amikor NaNO 3, KCl, NH 4 NO 3, K 2 SO 4, NH 4 Cl és néhány más anyag vízben oldódik.

Az oldódás során felszabaduló vagy elnyelt energia mennyiségét ún az oldódás termikus hatása.

Oldhatóság Az anyag az a képessége, hogy egy másik anyagban atomok, ionok vagy molekulák formájában eloszlik, változó összetételű termodinamikailag stabil rendszer kialakításával. Az oldhatóság mennyiségi jellemzője az oldhatósági tényező, amely megmutatja, hogy adott hőmérsékleten mekkora az anyag maximális tömege, amely 1000 vagy 100 g vízben oldható. Egy anyag oldhatósága függ az oldószer és az anyag természetétől, a hőmérséklettől és a nyomástól (gázok esetében). A szilárd anyagok oldhatósága általában nő a hőmérséklet emelkedésével. A gázok oldhatósága a hőmérséklet emelkedésével csökken, a nyomás növekedésével viszont nő.

Vízben való oldhatóságuk szerint az anyagokat három csoportra osztják:

1. Jól oldódik (o.). Az anyagok oldhatósága több mint 10 g 1000 g vízben. Például 2000 g cukor feloldódik 1000 g vízben, vagy 1 liter vízben.

2. Gyengén oldódik (m.). Az anyagok oldhatósága 0,01 g és 10 g között van 1000 g vízben. Például 2 g gipszet (CaSO 4 . 2 H 2 O) 1000 g vízben oldódik.

3. Gyakorlatilag oldhatatlan (n.). Az anyagok oldhatósága 1000 g vízben kevesebb, mint 0,01 g. Például 1000 g vízben 1,5 . 10-3 g AgCl.

Az anyagok oldásakor telített, telítetlen és túltelített oldatok keletkezhetnek.

telített oldat az az oldat, amely adott körülmények között a maximális mennyiségű oldott anyagot tartalmazza. Ha egy anyagot adunk egy ilyen oldathoz, az anyag már nem oldódik fel.

telítetlen oldat Olyan oldat, amely adott körülmények között kevesebb oldott anyagot tartalmaz, mint egy telített oldat. Amikor egy anyagot adunk egy ilyen oldathoz, az anyag továbbra is feloldódik.

Néha lehet olyan oldatot kapni, amelyben az oldott anyag többet tartalmaz, mint egy adott hőmérsékleten telített oldatban. Az ilyen megoldást túltelítettnek nevezzük. Ezt az oldatot úgy állítjuk elő, hogy a telített oldatot óvatosan szobahőmérsékletre hűtjük. A túltelített oldatok nagyon instabilak. Egy ilyen oldatban lévő anyag kristályosodását az okozhatja, hogy üvegrúddal megdörzsöljük annak az edénynek a falát, amelyben az oldat található. Ezt a módszert néhány kvalitatív reakció végrehajtásakor alkalmazzák.

Egy anyag oldhatósága kifejezhető telített oldatának moláris koncentrációjával is (2.2. szakasz).

Oldhatósági állandó. Tekintsük azokat a folyamatokat, amelyek egy rosszul oldódó, de erős bárium-szulfát BaSO 4 elektrolit vízzel való kölcsönhatása során mennek végbe. A vízdipólusok hatására a BaSO 4 kristályrácsából a Ba 2+ és SO 4 2 - ionok a folyékony fázisba kerülnek. Ezzel a folyamattal egyidejűleg a kristályrács elektrosztatikus mezőjének hatására a Ba 2+ és SO 4 2 - ionok egy része ismét kicsapódik (3. ábra). Adott hőmérsékleten egy heterogén rendszerben végre létrejön az egyensúly: az oldódási folyamat sebessége (V 1) megegyezik a kiválási folyamat sebességével (V 2), azaz.

BaSO 4 ⇄ Ba 2+ + SO 4 2 -

szilárd megoldás

Rizs. 3. Telített bárium-szulfát oldat

A BaSO 4 szilárd fázissal egyensúlyban lévő oldatot ún gazdag bárium-szulfáthoz képest.

A telített oldat egy egyensúlyi heterogén rendszer, amelyet egy kémiai egyensúlyi állandó jellemez:

, (1)

ahol a (Ba 2+) a báriumionok aktivitása; a(SO 4 2-) - szulfátionok aktivitása;

a (BaSO 4) a bárium-szulfát molekulák aktivitása.

Ennek a frakciónak a nevezője - a kristályos BaSO 4 aktivitása - egy állandó érték, amely egyenlő eggyel. Két állandó szorzata egy új állandót ad, melynek neve termodinamikai oldhatósági állandóés jelölje K s °:

K s ° \u003d a (Ba 2+) . a(SO 4 2-). (2)

Ezt az értéket korábban oldhatósági szorzatnak nevezték, és PR-nek nevezték.

Így egy rosszul oldódó erős elektrolit telített oldatában az ionjai egyensúlyi aktivitásának szorzata egy adott hőmérsékleten állandó érték.

Ha elfogadjuk, hogy egy gyengén oldódó elektrolit telített oldatában az aktivitási együttható f~1, akkor az ionok aktivitása ebben az esetben a koncentrációjukkal helyettesíthető, mivel a( x) = f (x) . TÓL TŐL( x). A termodinamikai oldhatósági állandó K s ° átalakul K s koncentráció-oldhatósági állandóvá:

K s \u003d C (Ba 2+) . C(SO 4 2-), (3)

ahol C(Ba 2+) és C(SO 4 2 -) a Ba 2+ és SO 4 2 - ionok egyensúlyi koncentrációja (mol / l) bárium-szulfát telített oldatában.

A számítások egyszerűsítésére általában a K s koncentráció-oldhatósági állandót alkalmazzuk, figyelembe véve f(x) = 1 (2. függelék).

Ha egy rosszul oldódó erős elektrolit a disszociáció során több iont képez, akkor a K s (vagy K s °) kifejezés tartalmazza a sztöchiometrikus együtthatókkal egyenlő teljesítményeket:

PbCl 2 ⇄ Pb 2+ + 2 Cl-; K s \u003d C (Pb 2+) . C2 (Cl-);

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

Általában az A m B n ⇄ elektrolit koncentráció-oldhatósági állandójának kifejezése m A n++ n B m - alakja van

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

ahol C az A n+ és B m ionok koncentrációja telített elektrolit oldatban mol/l-ben.

A K s értékét általában csak olyan elektrolitoknál alkalmazzák, amelyek vízben való oldhatósága nem haladja meg a 0,01 mol/l-t.

Csapadékviszonyok

Tegyük fel, hogy c egy gyengén oldódó elektrolit ionjainak tényleges koncentrációja az oldatban.

Ha C m (A n +) . Ha n (B m -) > K s , akkor csapadék képződik, mert az oldat túltelítetté válik.

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

A megoldás tulajdonságai. Az alábbiakban megvizsgáljuk a nem elektrolit oldatok tulajdonságait. Az elektrolitok esetében korrekciós izotóniás együtthatót vezetünk be a fenti képletekben.

Ha egy nem illékony anyagot feloldunk egy folyadékban, akkor az oldat feletti telítési gőznyomás kisebb, mint a tiszta oldószer telítési gőznyomása. Az oldat gőznyomásának csökkenésével egyidejűleg annak forráspontja és fagyáspontja megváltozik; az oldatok forráspontja nő, a fagyáspont pedig csökken a tiszta oldószerekre jellemző hőmérsékletekhez képest.

Az oldat fagyáspontjának relatív csökkenése vagy forráspontjának relatív növekedése arányos annak koncentrációjával.

Az oldhatóság fogalmát a kémiában használják a szilárd anyagok tulajdonságainak leírására, amelyek folyadékkal keverednek és abban oldódnak. Csak az ionos (töltött) vegyületek oldódnak teljesen. Gyakorlati célokra elegendő néhány szabályt megjegyezni, vagy megtalálni, hogy szükség esetén felhasználhassuk, és kiderüljön, hogy bizonyos ionos anyagok feloldódnak-e a vízben vagy sem. Valójában bizonyos számú atom minden esetben feloldódik, még akkor is, ha a változások nem észrevehetők, ezért a pontos kísérletek elvégzéséhez néha ki kell számítani ezt a számot.

Lépések

Egyszerű szabályok használata

1. Tudjon meg többet az ionos vegyületekről. Normál állapotban minden atomnak van bizonyos számú elektronja, de néha befoghat egy plusz elektront, vagy elveszíthet egyet. Ennek eredményeként a és ő, amely elektromos töltéssel rendelkezik. Ha egy negatív töltésű ion (egy extra elektron) találkozik egy pozitív töltésű ionnal (nincs elektron), akkor egymáshoz kötődnek, mint két mágnes ellentétes pólusai. Ennek eredményeként ionos vegyület képződik.

   • A negatív töltésű ionokat nevezzük anionokés pozitív töltésű ionok - kationok.
   • Normál állapotban az atomban lévő elektronok száma megegyezik a protonok számával, aminek következtében az atom elektromosan semleges.

2. Tudjon meg többet az oldhatóságról. A vízmolekulák (H 2 O) sajátos szerkezetűek, ami miatt mágnesnek tűnnek: egyik végükön pozitív, a másikon negatív töltésük van. Amikor egy ionos vegyületet vízbe helyeznek, ezek a víz "mágnesei" összegyűlnek a molekulái körül, és hajlamosak elhúzni egymástól a pozitív és negatív ionokat. Egyes ionos vegyületek molekulái nem túl erősek, és az ilyen anyagok oldódó vízben, mert a vízmolekulák elhúzzák egymástól az ionokat és feloldják azokat. Más vegyületekben az ionok szorosabban kötődnek, és azok oldhatatlan, mivel a vízmolekulák nem képesek széthúzni az ionokat.

   • Egyes vegyületek molekuláiban a belső kötések erőssége összemérhető a vízmolekulák hatásával. Az ilyen kapcsolatokat ún enyhén oldódik, mivel molekuláik jelentős része disszociál, mások azonban feloldatlanok maradnak.

3. Tanuld meg az oldhatóság szabályait. Mivel az atomok közötti kölcsönhatást meglehetősen bonyolult törvények írják le, nem mindig lehet azonnal megmondani, hogy mely anyagok oldódnak és melyek nem. Keresse meg a vegyület egyik ionját az alábbi leírásban arról, hogyan viselkednek a különböző anyagok. Ezután figyeljen a második ionra, és ellenőrizze, hogy ez az anyag nem kivétel az ionok szokatlan kölcsönhatása miatt.

   • Tegyük fel, hogy stroncium-kloriddal (SrCl 2) van dolgod. Keresse meg az alábbi lépéseket (félkövéren szedve) az Sr- és Cl-ionokhoz. Cl "általában oldható"; ezek után nézze meg az alábbi kivételeket. Az Sr-ionokat ott nem említik, tehát az SrCl-vegyületnek vízben oldhatónak kell lennie.
   • A vonatkozó szabályok alatt találhatók a leggyakoribb kivételek. Vannak más kivételek, de nem valószínű, hogy találkozni fogsz velük a kémia órán vagy a laborban.

4. A vegyületek akkor oldhatók, ha alkálifémionokat, azaz Li +, Na +, K +, Rb + és Cs + ionokat tartalmaznak. Ezek a periódusos rendszer IA csoportjának elemei: lítium, nátrium, kálium, rubídium és cézium. Ezen elemek szinte minden egyszerű vegyülete oldható.

   • Kivétel: a Li 3 PO 4 vegyület oldhatatlan.

5. A NO 3 -, C 2 H 3 O 2 -, NO 2 -, ClO 3 - és ClO 4 - ionok vegyületei oldhatók. Ezeket rendre nitrát-, acetát-, nitrit-, klorát- és perklorátionoknak nevezik. Az acetátiont gyakran OAc-nek rövidítik.

   • Kivételek: Az Ag(OAc) (ezüst-acetát) és a Hg(OAc)2 (higany-acetát) oldhatatlan.
   • Az AgNO 2 - és a KClO 4 - csak "kissé oldódik".

6. A Cl - , Br - és I - ionok vegyületei általában oldhatók. A klór-, bróm- és jódionok rendre kloridokat, boridokat és jodidokat képeznek, amelyeket halogénsóknak nevezünk. Ezek a sók szinte mindig oldódnak.

   • Kivétel: ha a párban a második ion egy ezüstion Ag +, higany Hg 2 2+ vagy ólom Pb 2+, akkor a só oldhatatlan. Ugyanez igaz a kevésbé elterjedt halogénekre is, amelyek rézionos Cu + és tallium Tl +.

7. Az SO 4 2-ion vegyületei (szulfátok) általában oldódnak. A szulfátok általában vízben oldódnak, de van néhány kivétel.

   • Kivételek: a következő ionok szulfátjai oldhatatlanok: stroncium Sr 2+, bárium Ba 2+, ólom Pb 2+, ezüst Ag +, kalcium Ca 2+, rádium Ra 2+ és kétértékű ezüst Hg 2 2+. Ne feledje, hogy az ezüst-szulfát és a kalcium-szulfát még mindig kevéssé oldódik vízben, és néha gyengén oldódónak tekintik.

8. Az OH - és S 2 - vegyületek vízben oldhatatlanok. Ezek hidroxid-, illetve szulfidionok.

   • Kivételek: emlékszel az alkálifémekre (IA csoport) és arra, hogy szinte minden vegyületük oldható? Tehát a Li +, Na +, K +, Rb + és Cs + ionok oldható hidroxidokat és szulfidokat képeznek. Ezenkívül a Ca 2+, a stroncium Sr 2+ és a bárium Ba 2+ (IIA csoport) kalciumsók oldhatók. Ne feledje, hogy ezen elemek hidroxid molekuláinak jelentős része még mindig nem oldódik fel, ezért néha "rosszul oldódónak" tartják őket.

9. A CO 3 2- és PO 4 3- ionok vegyületei oldhatatlanok. Ezek az ionok karbonátokat és foszfátokat képeznek, amelyek általában vízben oldhatatlanok.

   • Kivételek: ezek az ionok oldható vegyületeket képeznek alkálifémionokkal: Li +, Na +, K +, Rb + és Cs +, valamint ammónium NH 4 + ionokkal.

   A K sp. oldhatósági termék felhasználásával

   1. Határozzuk meg a K sp oldhatósági szorzatot (ez egy állandó). Minden vegyületnek megvan a saját K sp állandója. Különböző anyagokra vonatkozó értékei referenciakönyvekben és a weboldalon találhatók (angol nyelven). Az oldhatósági szorzat értékeit kísérleti úton határozzák meg, és forrásonként nagymértékben változhatnak, ezért a legjobb, ha a K sp táblázatot használja a kémia tankönyvében, ha van ilyen. Hacsak másképp nem jelezzük, a legtöbb táblázat az oldhatósági szorzatot 25 °C-on adja meg.

      • Például, ha ólom-jodid PbI 2-t old, keresse meg az oldhatósági szorzatot. A bilbo.chm.uri.edu webhely 7,1 × 10–9 értéket sorol fel.

   2. Írd fel a kémiai egyenletet! Először határozza meg, hogy az anyag molekulája mely ionokra bomlik fel oldódáskor. Ezután írjon fel egy egyenletet, amelynek egyik oldalára K sp, a másik oldalára pedig a megfelelő ionok.

      • Példánkban a PbI 2 molekula egy Pb 2+ ionra és két I - ionra hasad. Ebben az esetben elegendő csak egy ion töltését megállapítani, mivel az oldat egésze semleges lesz.
      • Írja fel az egyenletet: 7,1 × 10 -9 \u003d 2.

   3. A megoldáshoz alakítsa át az egyenletet.Írd át az egyenletet egyszerű algebrai formában! Használja, amit a molekulák és ionok számáról tud. Helyettesítsd be az ismeretlen x értékkel az oldott vegyület atomjainak számát, és fejezd ki az ionok számát x-szel!

      • Példánkban át kell írni a következő egyenletet: 7,1 × 10 -9 \u003d 2.
      • Mivel a vegyületben csak egy ólomatom (Pb) van, az oldott molekulák száma megegyezik a szabad ólomionok számával. Tehát egyenlőségjelet tehetünk x-szel is.
      • Mivel minden ólomionhoz két jód (I) ion tartozik, a jódatomok számának 2x-nek kell lennie.
      • Az eredmény a 7,1×10 -9 = (x)(2x) 2 egyenlet.

   4. Ha szükséges, hagyjon be közös ionokat. Hagyja ki ezt a lépést, ha az anyag tiszta vízben oldódik. Ha azonban olyan oldatot használ, amely már tartalmazza a kérdéses ionok közül egyet vagy többet ("összes ion"), az oldhatóság jelentősen csökkenhet. A közönséges ionok hatása különösen a rosszul oldódó anyagoknál érezhető, és ilyen esetekben feltételezhető, hogy az oldott ionok túlnyomó többsége már korábban is jelen volt az oldatban. Írja át az egyenletet, és vegye figyelembe a már oldott ionok ismert moláris koncentrációit (mol per liter vagy M). Javítsa ki ezeknek az ionoknak az ismeretlen x értékeit.

      • Például, ha ólom-jodid már jelen van az oldatban 0,2 M koncentrációban, az egyenletet a következőképpen kell átírni: 7,1×10 -9 = (0,2M+x)(2x) 2 . Mivel 0,2M sokkal nagyobb, mint x, az egyenlet a következőképpen írható fel: 7,1×10 –9 = (0,2M)(2x) 2 .

   5. Oldja meg az egyenletet. Keresse meg az x értéket, hogy megtudja, mennyire oldódik ez a vegyület. Tekintettel az oldhatósági szorzat meghatározására, a választ az oldott anyag mol/liter vízben kifejezve adjuk meg. A végeredmény kiszámításához szükség lehet egy számológépre.

      • A tiszta vízben való feloldáshoz, azaz közös ionok hiányában a következőket találjuk:
      • 7,1 × 10 –9 = (x) (2x) 2
      • 7,1 × 10 -9 = (x) (4 × 2)
      • 7,1x10 -9 = 4x3
      • (7,1 × 10 -9) / 4 \u003d x 3
      • x = ∛((7,1×10 –9)/4)
      • x= 1,2 x 10 -3 mol liter vízben. Ez nagyon kis mennyiség, így ez az anyag gyakorlatilag oldhatatlan.

Cél: Tapasztalatból megtanulni, mely szilárd anyagok oldódnak vízben és melyek nem.

Nevelési:

• Megismertetni a tanulókkal a fogalmakat: oldható és oldhatatlan anyagok.
• Tanuld meg empirikusan bizonyítani a szilárd anyagok oldhatóságára (oldhatatlanságára) vonatkozó feltételezések helyességét.

Javító:

Tanulja meg a laboratóriumi berendezések használatát és kísérleteket végezni.

• Fejlessze a beszédet az elvégzett munka magyarázatán keresztül.

Nevelési:

Kitartást fejleszteni.

• A kommunikáció és a csoportmunka képességének fejlesztése.

Az óra típusa: laboratóriumi munka.

Oktatási segédanyagok: „Természettudomány” tankönyv N.V. Koroleva, E.V. Makarevics

A laboratóriumi munkához szükséges felszerelések: főzőpoharak, szűrők, használati utasítás. Szilárd anyagok: só, cukor, szóda, homok, kávé, keményítő, föld, kréta, agyag.

Az órák alatt

I. Szervezési mozzanat

W: Sziasztok srácok. Köszöntsétek egymást a szemetekkel. Örülök, hogy látlak, foglalj helyet.

. A múlt ismétlése

T: Ismételjük el, amit a vízről már tudunk:

Mi történik a vízzel melegítéskor?
Mi történik a vízzel, ha lehűl?
Mi történik a vízzel, ha megfagy?
Melyik az a három állapot, amelyben a víz előfordul a természetben?

W: Milyen jó fickók vagytok! Mindenki tudja!

III. Új anyagok tanulása

(Előre egyeztetem a tanulókkal, hogy milyen csoportokkal dolgoznak majd, a srácok maguk választják ki a laborvezetőt (egy másik laborórán másik gyerek is választható), aki táblázatba írja a tapasztalati mutatókat és szóbeli megjegyzéseket ad. a táblázat utolsó részének kitöltésekor - az eredmény.)

U: Srácok, ma a laboratóriumi munkában megtudjuk, mely anyagok oldódnak fel a vízben és melyek nem. Nyiss ki egy füzetet, írd le a „Vízben oldódó és oldhatatlan anyagok” lecke dátumát és témáját. ( A táblához csatolom.) Mi a mai óra célja?

R: Nézze meg, mely anyagok oldódnak vízben és melyek nem. ( A táblához csatolom.)

U: A természetben található összes anyag két csoportra osztható: oldható és oldhatatlan. Milyen anyagokat lehet nevezni oldódó? (Tekintse meg a tankönyvet 80:2.o.) A vízben oldódó anyagok azok, amelyek vízbe helyezve láthatatlanná válnak, és a szűrés során nem rakódnak le a szűrőre.. (A táblához rögzítve.)

T: És milyen anyagokat lehet megnevezni oldhatatlan? (ellenőrizd a tankönyvet 47-2. o.) Vízben oldhatatlan anyagok - azok, amelyek nem oldódnak vízben, és a szűrőn ülepednek (rögzítse a táblához).

T: Srácok, szerintetek mire van szükségünk a laboratóriumi munka elvégzéséhez?

R: Víz, bizonyos anyagok, főzőpoharak, szűrő ( Megmutatom a vizet a kancsóban; töltött főzőpoharakat anyagok: só, cukor, szóda, homok, kávé, keményítő, kréta, agyag; üres főzőpoharak, szűrő).

K: Mi az a szűrő?

R: Folyadékok tisztítására szolgáló készülék a benne leülepedő, abban oldhatatlan anyagoktól.

U: És milyen rögtönzött eszközökkel lehet szűrőt készíteni? Szép munka! És vattát fogunk használni ( Egy darab vattát tettem a tölcsérbe).

U: De a labormunka megkezdése előtt töltsük ki a táblázatot (a táblázat a táblára van felhúzva, két színű zsírkrétát használok, ha a tanulók azt feltételezik, hogy az anyag teljesen vízben oldódik, akkor a "+"-t jelölöm. a második oszlop; ha a tanulók azt feltételezik, hogy az anyag a szűrőn marad, akkor a harmadik oszlopban „+” és fordítva; színes krétával rögzítem a várt eredményt a negyedik oszlopban - P (oldható) vagy H (oldhatatlan) ))

	Feltételezéseink		Eredmény
	Oldhatóság	Szűrés
1. Víz + homok	–	+	H
2. Víz + agyag
3. Víz + kávé
4. Víz + keményítő
5. Víz + szóda
6. Víz + föld
7. Víz + cukor
8. Víz + kréta

U: A laboratóriumi munka elvégzése után pedig összevetjük a feltételezéseinket a kapott eredményekkel.

T: Minden laboratórium két szilárd anyagot tesztel, minden eredményt rögzít a vízben oldódó és oldhatatlan anyagok jelentésben. 1. melléklet

U: Srácok, ez az első független laboratóriumi munkátok, és mielőtt elkezdené, hallgassa meg az eljárást vagy az utasításokat. ( Kiosztom minden laboratóriumba, elolvasás után megbeszéljük.)

Laboratóriumi munka

(Segítek, ha kell. Nehéz lehet a kávéoldat szűrése, mert foltos lesz a szűrő. A jelentések könnyebb kitöltése érdekében javaslom a táblára csatolt mondatok használatát. 3. melléklet.)

T: Most nézzük meg a feltételezéseinket. Laboratóriumvezetők, ellenőrizze, hogy aláírták-e a jelentést, és véleményezzék a tapasztalatok alapján kapott eredményeket. (A laboratórium vezetője beszámol, az eredményt más színű krétával rögzíti)

U: Srácok, mely anyagok bizonyultak a kutatáshoz oldhatónak? Mik nem? Hány meccs volt? Szép munka. Szinte minden feltételezésünk beigazolódott.

VI. Kérdések a konszolidációhoz

U: Srácok, hol használ az ember só, cukor, szóda, homok, kávé, keményítő, agyag oldatát?

VII. Óra összefoglalója

T: Mi a célunk ma? Befejezted? Nagyok vagyunk? Nagyon meg vagyok veled elégedve! És mindenkinek "kiválót" adok.

VIII. Házi feladat

T: Olvassa el a 43. oldalon található tanórán kívüli olvasmány szövegét, válaszoljon a kérdésekre.

Álljanak fel, kérem, azok a srácok, akiknek nem tetszett a leckénk. Köszönöm az őszinteségedet. És most azok, akiknek tetszett a munkánk. Köszönöm. Viszlát mindenki.