- Что такое раствор?
- Как ускорить растворение вещества?
- О чем свидетельствует растворимость?
Растворы вокруг нас
Чтобы увидеть самый большой в мире сосуд, заполненный раствором, не нужно идти в музей или научную лабораторию. Для этого нужно всего лишь прогуляться по берегу моря. Мировой океан – это не что иное, как водный раствор различных солей. Он покрывает более 70% поверхности нашей планеты и содержит более миллиарда кубических метров воды, 3,5% от объема которой составляет растворенная соль. Помимо океана нас окружает множество других растворов. Готовя пищу, мы используем уксус, соль и сахар, а точнее, растворяем их в воде. Водные растворы очень важны для жизнедеятельности живых организмов. Вода составляет более 50% массы тела взрослого человека, а у детей – и того больше. Можно сказать, что человек по большей части состоит из растворов.
Раствор
Чем растворы отличаются от других смесей? В растворе вещества перемешаны так, что даже под микроскопом невозможно различить частицы составляющих его веществ. Раствор – это однородная смесь. Вещество, в котором равномерно распределено растворенное вещество, называется растворителем. Вещество, равномерно распределенное в другом веществе, называется растворенным веществом. Оно находится в растворе в виде «распыленных» (диспергированных) мельчайших частиц – молекул или ионов. Растворы – это устойчивые смеси. Приготовленный раствор при хранении не распадается на слои.
Самый распространенный и самый лучший растворитель – это вода. В ней растворяются очень многие вещества – твердые, жидкие и даже газообразные. Из твердых веществ в воде хорошо растворяются различные соли, из жидких, например, уксусная кислота и этанол.
Раствор = Растворитель + Растворенное вещество
Например:
вода + соль → солевой раствор
этанол + йод → настойка йода
Подумай!
- Какие растворители ты знаешь?
- Может ли быть растворителем твердое или газообразное вещество?
- В воду добавляют поваренную соль.
- В воду добавляют морской песок.
- В масло наливают воду.
- К этанолу добавляют йод.
- Воду перемешивают серебряной ложкой.
- Спирт разбавляют водой.
Дополнительное чтение. Природная вода как смесь веществ
Некоторые смеси состоят из одного основного вещества и небольшого количества примесей. К таким смесям относится природная вода – речная, озерная, колодезная, родниковая и др. Примеси несколько изменяют свойства воды. Из-за нерастворимых примесей вода становится мутной, а растворенные в водопроводной и колодезной воде соли придают ей специфический и хорошо знакомый нам вкус. Вода, не содержащая растворенных солей (например, чистая пресная дождевая вода), при употреблении кажется безвкусной и даже неприятной. Особенно много растворенных солей содержится в морской воде: кроме поваренной там присутствуют и другие соли, придающие воде горьковатый вкус. Богаты солями и многие родниковые воды. Некоторые из них обладают целебными свойствами и используются для приготовления лечебных минеральных вод.
В природной воде растворены и содержащиеся в воздухе газы: углекислый газ и, в меньшей степени, кислород и азот. Кислород необходим обитающим в воде животным и растениям для дыхания.
Подумай!
Какие растворенные газы можно обнаружить в природной воде?
Ускорение процесса растворения
Если вещество растворяется слишком медленно, этот процесс можно ускорить путем перемешивания и повышения температуры.
На ускорение процесса растворения влияют несколько факторов.
- Перемешивание, так как в этом случае растворенное вещество быстрее распределяется в растворителе.
- Измельчение растворимого твердого вещества, так как вещество может попасть в раствор только с поверхности кусочков, а не изнутри. При измельчении площадь соприкосновения растворимого вещества с растворителем увеличивается, поэтому растворение происходит быстрее.
- Повышение температуры, так как при более высокой температуре кинетическая энергия частиц вещества больше, амплитуда их колебаний увеличивается и они начинают двигаться быстрее. Поэтому вещества смешиваются быстрее.
Быстрее растворяется При добавлении в горячую воду сахар растворяется чем при добавления его в холодную воду. Растворение сахара в воде можно ускорить, если эту смесь
Растворимость
Определим, какое максимальное количество сахара может раствориться в воде. Если мы насыплем в стакан с водой немного сахара, он быстро растворится и у нас получится разбавленный раствор. При дальнейшем добавлении сахара концентрация раствора возрастает. До тех пор, пока сахар растворяется, раствор ненасыщен. Но наступит момент, когда сахар начнет осаждаться на дне. Это значит, что при данной температуре сахар больше не растворяется, и раствор стал насыщенным. Если мы хотим увеличить концентрацию раствора, мы должны повысить его температуру.
Растворимость показывает содержание растворенного вещества, способного раствориться в определенном количестве растворителя (обычно в 100 г).
Растворимость – это максимальное количество вещества, способное раствориться в определенном количестве растворителя при данной температуре.
Растворимость зависит от температуры. У большинства твердых веществ с повышением температуры растворимость возрастает. Растворимость различных веществ в воде неодинакова. Так, например, поваренная соль растворяется в воде намного хуже, чем сахар.
Яна добавила к 10 г воды 10 г твердого иодида калия и тщательно перемешала раствор стеклянной палочкой. Вся соль растворилась. Тогда Яна добавила еще 5 г иодида калия и снова перемешала раствор. Один грамм добавленной соли осел на дно в виде осадка, а остальная соль растворилась.
После первого перемешивания Яна получила раствор. После второго перемешивания получился раствор. При данной температуре растворимость иодида калия в 100 г воды составляет
Яна нагрела получившийся раствор. После этого осадок на дне стакана исчез. Растворимость иодида калия с повышением температуры
Подумай!
- Как изменяется растворимость газов с повышением температуры?
- Можно ли повлиять на растворимость твердого вещества путем перемешивания раствора или предварительного измельчения вещества?
- Если ускорить растворение, повысив температуру, растворимость тоже увеличится?
Опыты. Исследование растворов и растворимости
Опыт 1. Скорость растворения
Задача. Определи, как влияют различные условия на скорость растворения сахара в воде.
Оборудование: нагревательный прибор, сосуд с водой, химический стакан или пробирка, стеклянная палочка или ложка, кусковой сахар и сахарный песок.
Опыт 2. Исследование насыщенных растворов
Задача. Приготовь насыщенные растворы различных веществ (поваренная соль, медный купорос, сахар и т. д.) в горячей воде (70–80 °С). Охлади растворы до комнатной температуры. Что происходит при охлаждении?
Оборудование: нагревательный прибор, сосуд с водой, химический стакан или пробирка, стеклянная палочка, растворимые вещества.
Выводы
- Растворимость показывает максимальное количество вещества, способное раствориться в определенном количестве растворителя при данной температуре.
- Процесс растворения ускоряется при
- перемешивании;
- предварительном измельчении растворимого твердого вещества;
- при повышении температуры (нагревании).
Вопросы
- Что такое раствор? Из чего он состоит?
- С какими растворами мы сталкиваемся в повседневной жизни?
- Как можно ускорить процесс растворения вещества?
- Что такое растворимость вещества?
- Как определить, насыщенным или ненасыщенным является исследуемый раствор?
