Вещества нерастворимые в воде называются: нерастворимые в воде вещества приятно называть?

Содержание

Урок «Растворимые и нерастворимые в воде вещества»

Цель: узнать опытным путем, какие твердые вещества растворяются в воде, а какие не растворяются в воде.

Задачи:

Образовательные:

  • Ознакомить обучающихся с понятиями: растворимые и нерастворимые вещества.
  • Учить доказывать опытным путем правильность предположений о растворимости (нерастворимости) твердых веществ.

Коррекционные:

Воспитательные:

Вид урока: лабораторная работа.

Средства обучения: учебник “Естествознание” Н.В. Королева, Е.В. Макаревич

Оборудование для лабораторной работы: мензурки, фильтры, инструкции. Твердые вещества: соль, сахар, сода, песок, кофе, крахмал, земля, мел, глина.

Ход урока

I. Организационный момент

У: Здравствуйте, ребята. Поприветствуйте друг друга глазами.

Рада вас видеть, присаживайтесь.

II

. Повторение пройденного

У: Повторим то, что уже знаем о воде:

– что происходит с водой при нагревании?
– что происходит с водой при охлаждении?
– что происходит с водой при замерзании?
– в каких трех состояниях встречается вода в природе?

У: Какие вы молодцы! Все знаете!

III. Изучение нового материала

(Заранее с учениками согласую группы, которыми они будут работать, ребята сами выбирают руководителя лаборатории (на др. лабораторном занятии может быть выбран другой ребенок), который записывает показатели опыта в таблицу и дает устные комментарии при заполнении конечной части таблицы – результата.)

У: Ребята, сегодня на лабораторной работе мы узнаем, какие вещества вода может растворять, а какие – нет. Откройте тетрадь, запишите число и тему урока «Растворимые и нерастворимые в воде вещества».

(Прикрепляю к доске.) Какую цель мы сегодня поставим на уроке?

Р: Узнать какие вещества растворяются в воде, а какие не растворяются. (Прикрепляю к доске.)

У: Все вещества в природе можно разделить на две группы: растворимые и нерастворимые. А какие вещества можно назвать растворимыми? (Сверимся с учебником стр.80:2) Растворимые в воде вещества – такие, которые при помещении их в воду становятся невидимыми и не оседают на фильтре при фильтрации. (Прикрепляю к доске.)

У: А какие вещества можно назвать нерастворимыми? (сверимся с учебником стр.47-2) Нерастворимые в воде вещества – такие, которые не растворяются в воде и оседают на фильтре

(прикрепляю к доске).

У: Ребята, как думаете, что нам понадобится для выполнения лабораторной работы?

Р: Вода, какие-то вещества, мензурки, фильтр (показываю воду в графине; мензурки, наполненные сл. веществами: солью, сахаром, содой, песком, кофе, крахмалом, мелом, глиной; пустые мензурки, фильтр).

У: Что такое фильтр?

Р: Устройство для очищения жидкостей от нерастворимых в ней веществ, которые оседают на нем.

У: А из каких подручных средств можно изготовить фильтр? Молодцы! А мы будем использовать вату (в воронку помещаю кусочек ваты).

У: Но прежде, чем приступить к выполнению лабораторной работы заполним таблицу (таблица начерчена на доске, использую мелки двух цветов, если ученики предполагают, что вещество полностью растворяется в воде, то отмечаю «+» во второй колонке; если ученики предполагают, что вещество останется на фильтре , то «+» в третьей колонке, и наоборот; цветным мелком фиксирую предполагаемый результат в четвертой колонке – Р (растворимое) или Н (нерастворимое))

  Наши предположения Результат
Растворимость Фильтрация
1. Вода + песок + Н
2. Вода + глина
3. Вода + кофе
4. Вода + крахмал
5. Вода + сода
6. Вода + земля
7. Вода + сахар
8. Вода + мел

У: А после выполнения лабораторной работы сверим наши предположения с полученными результатами.

У: Каждая лаборатория будет исследовать два твердых вещества, все результаты будете записывать в отчет «Растворимые и нерастворимые в воде вещества». Приложение 1

У: Ребята, это первая ваша самостоятельная лабораторная работа и перед тем, как вы приступите к ее выполнению, послушайте порядок ее проведения или инструкцию. (Раздаю каждой лаборатории, после прочтения обговариваем

.)

Приложение 2

Лабораторная работа

(Помогаю если есть необходимость. Может возникнуть трудность с фильтрацией раствора кофе, т.к. фильтр окрасится. Для облегчения заполнения отчетов предлагаю использовать словосочетания, которые прикрепляю на доску. Приложение 3.)

У: А сейчас проверим наши предположения. Руководители лабораторий, проверьте, подписан ли ваш отчет и прокомментируйте полученные опытным путем результаты. (Начальник лаборатории отчитывается, фиксирую полученный результат мелком другого цвета)

У: Ребята, какие вещества для исследования оказались растворимыми? Какие нет? Сколько совпадений оказалось? Молодцы. Практически все наши предположения подтвердились.

VI. Вопросы для закрепления

У: Ребята, а где человек использует раствор соли, сахара, соды, песка, кофе, крахмала, глины?

VII. Итог урока

У: Какую цель мы сегодня ставили? Выполнили ее? Мы молодцы? Я вами очень довольна! И ставлю всем «отлично».

VIII. Домашнее задание

У: Прочитаете текст для внеклассного чтения на стр.43, ответите на вопросы.

Встаньте, пожалуйста, те ребята, кому наш урок не понравился. Спасибо за честность. А теперь те, кому понравилась наша работа. Спасибо. Всем до свидания.

Вещества нерастворимые в воде — Справочник химика 21

    Оказалось, что между защитными веществами (желатин, казеинат натрия, альбумины и пр.) существуют качественные различия. Например, золотое число гемоглобина в 6 раз больше, чем у желатина, а рубиновое число, наоборот, меньше в три раза. Таким образом, ни золотое, ни рубиновое, ни другое число не может служить полной характеристикой стабилизатора, так как защитное действие последнего на тот или иной золь специфично. Защитное действие белков, полисахаридов и некоторых других веществ используется при изготовлении и применении высокодисперсных препаратов на основе лекарственных веществ, нерастворимых в воде. Золи в неполярных средах можно защищать от коагуляции, добавляя к дисперсионной среде мыла поливалентных металлов (нафтенат алюминия, стеарат кальция 
[c.115]

    Физические и химические свойства. Предельные углеводороды— бесцветные вещества, нерастворимые в воде. В обычных условиях они химически неактивны. При комнатной температуре не окисляются, не реагируют с концентрированной сер  [c.296]

    Вещества, нерастворимые в воде,  [c.64]

    Физические свойства некоторых полигалогенопроизводных приведены в табл. 7. Дигалогенопроизводные предельных углеводородов представляют собой тяжелые масла или твердые кристаллические вещества, нерастворимые в воде, но растворимые во многих органических растворителях. [c.98]

    Вещества, нерастворимые в воде, не более. . 1,5 2 3 

[c.66]

    Диоксид титана ТЮз — белое тугоплавкое вещество, нерастворимое в воде и разбавленных кислотах. Это — амфотерный оксид, но как основные, так и кислотные свойства выражены у него слабо. [c.650]

    Смолистые вещества, нерастворимые в воде, со стенок химической посуды хорошо удаляются концентрированной серной кислотой или концентрированным до 40 % водным раствором едкого натра или едкого кали. Смолы в большей части растворяются в кислоте или в щелочи. Отмываемый реакционный сосуд заполняют на /4 объема щелочью и слегка встряхивают. Продолжительность удаления смолистых отложений со стенок загрязненных сосудов зависит от особенностей смолы и колеблется в пределах [c.43]

    Сернокислый натрий (десятиводный), не менее. Хлористый натри , не более Вещества, нерастворимые в воде, не более. . Гигроскопичная влага, не более. …… [c.64]

    Кремнезем 5102 принципиально отличается по свойствам от аналогичного ему по составу углекислого газа СО2. Кремнезем — твердое, очень тугоплавкое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде и не вступающее с ней во взаимодействие. Причина столь резкого различия в свойствах СО2 и 5102 заключается в том, что кремний не образует с кислородом молекулы 51 02. Если бы такие молекулы существовали, им следовало бы приписать аналогичную СО2 структурную формулу 0 = 51 = 0, где л-связи должны быть образованы за счет р-орбиталей кремния и кислорода, как и у СО2. Однако вследствие того что радиус кремния больше радиуса углерода, кремний я-связей образовывать не может не только друг с другом, но и с атомами других элементов. Поэтому в ЗЮг кремний связан с кислородом только а-связями за счет перекрывания своих 5р -гибридных орбиталей с р-орбиталями кислорода. Значит, кремнезем имеет пространственную атомную решетку, в которой каждый атом кремния окружен четырьмя атомами кислорода, расположенными вокруг кремния под тетраэдрическими углами. Координационное число крем- 

[c.250]


    По химическим свойствам сульфиды нейтральные вещества, нерастворимые в воде, щелочи и не реагирующие с щелочью. [c.121]

    Второй тип эмульсий образуется в присутствии поверхностноактивных веществ, нерастворимых в воде, но растворяющихся или легко диспергирующихся в масле, [c.70]

    Кипение гетероазеотропа происходит при более низкой температуре, чем температуры кипения каждого компонента. Это понижение температуры кипения лежит в основе перегонки с паром, которая часто используется для дистилляции органических веществ с высокой температурой кипения и разлагающихся при нагревании. Если возможно, используют водяной пар, вводя его прямо в перегоняемое вещество, к которому добавлена вода. Тогда дистилляция происходит при температуре ниже 100° С. В приемнике конденсат расслаивается на воду и отогнанную жидкость (практически чистую, если вещество нерастворимо в воде, или азеотроп, как в рассмотренном выше случае). Далее органический слой отделяется и высушивается. Весовые количества воды и органического вещества в приемнике пропорциональны [c.193]

    При перегонке высококипящих веществ, нерастворимых в воде, с водяным паром температура кипения смеси должна быть ниже температуры кипения воды при данном давлении. Таким образом, прн давлении, равном 1 атм, температура перегонки будет ниже 100° [c.481]

    Отмеренное количество испытуемого раствора встряхивают с амальгамой в узкой склянке или цилиндре с хорошо пригнанной пробкой. После восстановления вливают в склянку 10—30 мл четыреххлористого углерода. Это вещество нерастворимо в воде и имеет удельный вес 1,6. Таким образом, слой четыреххлористого углерода разделяет амальгаму и водный слой. После этого, при осторожном перемешивании, титруют испытуемый раствор. [c.396]

    Эта реакция более универсальна, чем реакция с бромом. Скорость ее зависит от растворимости вещества в воде. Если вещество нерастворимо в воде, реакцию ведут в ацетоне. Однако КМпОд окисляет вещества и других классов, например первичные и вторичные спирты, альдегиды, тиоспирты, ароматические амины, фенолы и др. [c.250]

    Наиболее подходящие растворители (если вещество нерастворимо в воде) — чистые пиридин и ацетон. [c.111]

    Наиболее распространены эмульсии, в которых роль дисперсионной среды играет вода, а роль дисперсной фазы — жиры, минеральные масла, толуол и т. д. Все эти вещества, нерастворимые в воде, условно называют одним термином масло и обозначают буквой М. Воду обозначают буквой В. Название дисперсной фазы записывают в числителе дроби, а дисперсионной среды — в знаменателе. Так, молоко, представляющее собой эмульсию масла в воде, обозначают символом [c.448]

    Типичные органические вещества характеризуются определенными свойствами, отличающими их от типичных неорганических веществ. Большинство органических веществ — жидкости илн низкоплавкие твердые вещества, нерастворимые в воде. Органические соединения разрушаются при высоких температурах, многие нз них постепенно окисляются на воздухе, изменяются под действием света. В общем можно сказать, что типичные органические вещества менее прочны, чем типичные неорганические. Конечно, все сказанное о свойствах верно только в общих чертах, нередки и исключения. Так, например, пероксид водорода разлагается уже прн небольшом нагревании, а органическое соединение—нафталин — устойчиво даже при температуре красного каления. [c.219]

    V. Эмульгирующие вещества, нерастворимые в воде [c.63]

    Многие вещества, нерастворимые в чистой воде, в почвенной жидкости растворяются, иногда даже в значительных количествах. Это происходит потому, что почвенная жидкость в большинстве случаев обладает кислотным характером. В то же время известно, что многие вещества, нерастворимые в воде, растворяются в кислотах. Корни растений своими выделениями также принимают активное участие в растворении многих минеральных веществ почвы, нерастворимых в чистой воде. [c.168]

    Карбонилы металлов представляют собой летучие жидкие или твердые вещества, нерастворимые в воде, но хорошо растворяющиеся во многих органических растворителях. Все они весьма ядовиты, а при нагревании легко распадаются на соответствующий металл и окись углерода.8 —  [c.496]

    Следовательно, ионные реакции, сопровождающиеся образованием осадков (труднорастворимых веществ), газов (легколетучих веществ), слабых электролитов (плохо диссоциирующих соединений), проходят до конца. При составлении уравнений ионных реакций вещества, нерастворимые в воде, а также вещества, не диссоциирующие или слабо диссоциирующие, записывают в молекулярной форме, а все остальные — в ионной форме. Например, [c.109]

    FeO представляет собой черное кристаллическое вещество, нерастворимое в воде и щелочах. При действии кислот образуются соответствующие соли  [c.262]


    Тонкослойные хроматограммы. Приготавливают смесь носителя и осадителя или окислителя (восстановителя). Смесь тщательно перемешивают и наносят на пластинку. Смесь наносят в сухом виде или, если вещества нерастворимы в воде, в виде суспензии. [c.258]

    Молекулярная масса природной клетчатки порядка миллиона. Это значит, что соединены в одну цепь десятки тысяч остатков глюкозы. Свойства клетчатки легко представить себе, вспомнив о вате, которая представляет собой почти чистую клетчатку. Это волокнистое вещество, нерастворимое в воде. [c.316]

    Ослабление кислотных признаков проявляется также в ряду суль-ф и д о в ЭгЗд. Желтый AS2S3, оранжевый 5Ь25з и черно-бурый Bi- Sa — твердые вещества, нерастворимые в воде. [c.384]

    А1аОз твердые неорганические вещества, нерастворимые в воде и находящиеся во взвешенном состоянии (суспензии и механические примеси). [c.8]

    Перегонка в токе водяного пара дает возможность перегонять высоко-кнпящие вещества, нерастворимые в воде (например, анилин, скипидар и пр.), при ниэкнх температурах. При атмосферном давлении перегонка в токе водяного пара осуществляется при температурах ниже 100° С. [c.712]

    Перегонку с водяным наром применяют для выделения из смесей высококипящих веществ, нерастворимых в воде (анилин, пидар и др.). При этом выделяемое вещество отгоняется в виде азеотропной смеси с водой, температура кипения которой ниже температуры кипения каждого мз компомеатов (стр. 666). Таким образом, температура кипения смеси всегда будет ниже 100 С и может быть еще более понижена при ведеиам перегонки в вакууме. [c.708]

    Для ванадия характерны окснды УО — светло-серый, V2O3 — черный, УОа — сине-черный. Это кристаллические вещества, нерастворимые в воде. С ростом степени окисления ванадия основные оксиды УО и V2O3 сменяются амфотерным VO2 н КИСЛОТНЫМ V2O5. Амфотерные свойства УО2 проявляются в реакциях с кислотами с образованием оксосолей, например  [c.372]

    Парашины — это белые, воскоподобные вещества, нерастворимые в воде, этиловом спирте ш других полярных растворителях. Они хорошо растворяются в углеводородах, хлороформе, дихлорэтане и амиловом спирте. Они, в основном, представляют собой нормальные парафины С2г - [c.54]

    Процесс растворения определен Макбэйном (см. ссылку 64) как непосредственный переход молекул вещества, нерастворимого в воде, в разбавленный водный раствор моющего средства, с одновременным образованием раствора, устойчивого в термодинамическом отношении. Такое определение вполне приемлемо, если исключить из него ограничительное упоминание водных растворов. Поэтому более общим будет следующее определение растворение — это непосредственный переход молекул вещества, нерастворимого в данном растворителе, в разбавленный коллоидный раствор другого вещества в этом растворителе, с одновременным образованием раствора, устойчивого в термодинамическом отношении. [c.65]

    Hиtpoбeнзoйнaя кислота желтое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде. Хорошо растворимо в органических растворителях df 1,6100. [c.101]

    Отвешенную навеску затем переносят в стакан (или в чашку). Для этого стекло с навеской снимают с чашки весов и осторожно наклоняют над стаканом, причем большая часть вещества ссыпается со стекла. Оставшиеся мелкие частички вещества удаляют легким постукиванием о край часового стекла. Последние следы навески смывают в стакан струей воды из нромывалки. Если вещество нерастворимо в воде, то можно пользоваться обыкновенной, небольшого размера кисточкой, концом волосков которой тщательно сметают следы вещества в стакан, не вызывая при этом распыления. Мельчайшие частички, прилипшие к кисточке, удаляют так волоски кисточки сгибают о край стекла и затем сразу отнимают от стекла, при этом волоски быстро распрямляются, и с них слетают приставшие частички. Кисточку нужно сохранять в чистоте. Для этого конец ее деревянной ручки вставляют в отверстие пробки и помещают в чистую сухую пробирку, которую закрывают той же пробкой. [c.143]

    Белое вещество, нерастворимое в воде, растворимо в разбавленном растворе аммиака. При добавлеиии к этому раствору NaOH выпадает чернокоричневый осадок. Для какого соединения характерны такие реакции  [c.79]

    В последние годы широко применяется потенциометрическое титрование в неводных средах. Оно позволяет значительно расширить класс исследуемых органических и неорганических веществ, нерастворимых в воде. Используя различные растворители, удает- [c.264]

    С точки зрения критериев, обсуждавшихся в начале данной главы, висмут следует считать скорее металлом, чем неметаллом. Висмут обычно обнаруживает степень окисления + 3 и мало склонен проявлять высшее состояние окисления + 5, столь обычное для фосфора. Наиболее распространенным оксидом висмута является В120з. Это вещество нерастворимо в воде или в основном растворе, но растворяется в кислом растворе. Поэтому его относят к основным ангидридам. Как мы уже знаем, оксиды металлов характеризуются тем, что ведут себя как основные ангидриды. [c.327]

    Стекло обычно причисляют к веществам, нерастворимым в воде. Однако при продолжительном действии воды на обычное стекло вода отчасти извлекает из него силикат натрия. Если, например, взболтать истертое в порошок стекло с водой и затем прибавить несколько капель фенолфталеина, то жидкость окрашивается в розовый цвет, обнаруживая щелочную реакцию (вследствие гидролиза Na2Si03). [c.643]

    Первые работы, ставшие отправным пунктом в возникновении науки о коллоидах, были проведены в середине XIX в. Одни из наиболее ранних исследований коллоидных систем были выполнены итальянским ученым Ф. Сель-ми (1845). Он изучал системы, представляющие собой хлорид серебра, серу, берлинскую лазурь, распределенные в объеме воды. Известно, что эти вещества нерастворимы в воде и при определенных условиях выпадают в осадок. Однако системы, полученные Сельми, почти прозрачные по внешнему виду, были очень похожи на истинные растворы, к которым относятся, например, растворы хлорида натрия или сульфата меди в воде. Сельми полагал, что ни сера, ни хлорид серебра, ни ряд других веществ не могут находиться в воде в виде таких же мелких частиц, образующихся при растворении хлорида натрия и сульфата меди в воде, т. е. в виде отдельных молекул или ионов. [c.4]

    Именно так и нужно записывать процесс восстановления марганца из двуокиси марганца МпОг в элгктропно-ионных уравнениях, так как МпОг представляет собой твердое вещество, нерастворимое в воде, а потому не диссоциирующее в водном растворе. [c.413]

    При действии на карбонилы Эг (СО) ю галоидов образуются к а р б о н и л г а л и д ы ГЭ(СО)б (где Г — С1, Вг, I). Они представляют собой довольно устойчивые бесцветные или желтоватые кристаллические вещества, нерастворимые в воде. Их летучесть и растворимость в органических жидкостях возрастают по ряду С1 —Вг —1. Для ВгМп(СО)б и 1Мп(СО)5 были найдены большие значения дипольных моментов — 3,19 и 3,25 (в бензоле). При нагревании галогениды ГЭ(СО)5 отщепляют часть СО и переходят в димерные галокарбонилы (ГЭ(С0)4]г. структура которых отвечает, по-видимому, двум октаэдрам с общим ребром из атомов галоида. В ряду С1—Вг — I такой переход облегчается. Образующиеся бесцветные или желтые вещества плохо растворимы в органических жидкостях. [c.516]

    Сравним теперь высшие гомологи обоих рядов, например, с 18 углеродными атомами. Их различия сглажены. Октадекан СкяНда — твердое вещество с температурой плавления 28 °С стеариновая кислота С17Н35СООН тоже твердое вещество, плавится при 69 » С. Оба вещества нерастворимы в воде. Химически стеариновая кислота несравненно менее активна, чем муравьиная. Хотя в принципе все свойства кислот у стеариновой кислоты сохранены, но проявляются они менее резко, соответствующие реакции идут труднее свойства функциональной группы — карбоксила теряются на фоне большого углеводородного остатка. Из сказанного следует общий вывод характерные свойства гомологического ряда (как физические, так и химические) наиболее наглядно проявляются у первых его членов (но не у самого первого ). По мере же роста углеродной цепи происходит, если можно так сказать, опарафини-вание свойств. [c.48]


Нерастворимые в воде вещества». разработка урока

Тема: «Нерастворимые в воде вещества».

Цель: Путем опыта, определить какие вещества не растворяются в воде.

Задачи:

1. Образовательные:

-ознакомить обучающихся с понятием нерастворимые вещества;

-научить доказывать опытным путем правильность предположений о нерастворимости и растворимости твердых веществ.

2. Коррекционно-развивающие:

-научить самостоятельно, пользоваться лабораторным оборудованием, проводить опыты;

-развивать речь через объяснение проводимой работы.

3. Воспитательные:

-воспитывать усидчивость, внимание, воображение;

-формировать умение общаться и работать в парах.

Оборудование: учебник, тетрадь, карандаши, ручка, дневник, химические стаканы, химические колбы, бумажные фильтры, стеклянные палочки, мел, крахмал, вода, химические воронки, пробирки.

Организационный момент

(2 мин.)

Мы сегодня будем исследовать и наблюдать,

Выводы делать и рассуждать,

А чтобы урок пошёл каждому впрок,

Активно в работу включайся, дружок

Приветствуют учителя.

Подготовка класса к работе.

  1. Повторение пройденного материала.

(7 мин.)

Ребята скажите, пожалуйста, о каком важном природном веществе мы говорим в течение нескольких последних уроках?

Учащиеся отвечают: вода, почва, воздух.

И так, теперь давайте вспомним что происходит с водой при нагревании?

Какое свойство воды мы с вами проходили на прошлом уроке?

Какие вещества растворяются в воде?

Учащиеся отвечают: Вода расширяется, сжимается.

Растворимость.

Соль, сахар.

Демонстрирует учитель: бумажный фильтр.

Как называется это устройство?

А для чего он нужен?

Учитель говорит определение

Учащиеся отвечают: фильтр

очищает жидкость

Фильтр-устройство для очищения жидкостей от нерастворимых веществ, которые оседают на нём.

Изучение нового материала

(10 мин.)

Откройте свои тетради, запишите сегодняшнюю дату и тему нашего урока. «Нерастворимые вещества в воде»

Учащиеся записывают дату и тему урока в тетрадь и схему веществ.

Нерастворимые в воде вещества – такие, которые не растворяются в воде и оседают на фильтре.

Работа с учебником страницы 43

Записывают определения из учебника нерастворимые вещества в тетрадь.

Прежде чем приступить к лабораторным опытам, вспомним правила техники безопасности:

1. В кабинете должна быть полная тишина?

2. При обращении со стеклянной химической посудой надо быть какими?

3. Порядок на рабочем месте надо соблюдать?

Ученики повторяют правила техники безопасности.

Да

Осторожными

Да, надо

Лабораторная работа.

(10 мин)

При выполнении опытов будем заполнять таблицу

(учитель каждому раздает распечатанную таблицу и объясняет, как делать ее заполнить)

Опыт 1. Взять мел добавить в стакан перемещать, профильтровать.

-Что вы наблюдаете?

Учащиеся повторяют за учителем и записывают в таблицу результаты:

Мел не растворяется в воде. Записывают в тетрадь.

Физкультминутка

(3 мин)

Вы, наверное, устали? Давайте немножко отдохнем!

Упражнение для улучшения мозгового кровообращения.

И.п. — сидя, руки на поясе. 1 — поворот головы направо, 2 — и.п., 3 — поворот головы налево, 4 — и.п., 5 — плавно наклонить голову назад, 6 — и.п., 7 — голову наклонить вперед.

Ребята, продолжаем наш урок, сегодня к нам пришла гостья (представляешь кто), ИО, преподаватель в учебном заведении совторговле, куда вы после окончания школы можете поступить и получить очень хорошую профессию кухонный работник. (ИО препод), тоже хочет поделится с вами интересным опытом. Преподаватель приветствует учащихся, демонстрирует опыт.

Опыт 2 стакане растворить крахмал профильтровать.

Что вы наблюдаете?

Ученики повторяют за учителем.

Проделывают опыт за учителем и записывают в таблицу.

Крахмал не растворяется в воде.

Какие нерастворимые вещества мы сегодня с вами узнали?

Молодцы.

Учащиеся отвечают: мел, крахмал.

Итог урока

(5 мин)

Ребята, а где человек использует мел, крахмал?

Чем мы сегодня занимались на уроке?

Вам понравился урок?

Учащиеся отвечают в быту, в строительстве.

Доказывали, какие вещества нерастворимы в воде.

Ответы учащихся.

Домашнее задание:

(3 мин.)

Прочитать текст на стр.43, ответите на вопросы.

Творческое задание: сделать фильтр, заготовки и инструкцию учитель раздает каждому ученику.

Мы молодцы? Я вами очень довольна!

Записывают в дневники домашнюю работу.

Приложение №1

Таблица «Нерастворимые вещества в воде»

1. В стакан с водой насыпали

2. Профильтровали

1

2

2. Вода + с

1. В стакан с водой насыпали

2 Профильтровали

1

2



Solubility of Ionic Compounds | Protocol (Translated to Russian)

4.7: Растворимость ионных соединений

Растворимость — это мера максимального количества растворённого вещества, которое может быть растворено в заданном количестве растворителя при заданной температуре и давлении. Растворимость обычно измеряется в молярности (М) или молях на литр (моль/л). Вещество называется растворимым, если оно растворяется в воде.

Когда растворимые соли растворяются в воде, ионы в твердом веществе разделяются и равномерно распределяются по всей раствор; этот процесс представляет собой физическое изменение, известное как диссоциация. Хлорид калия (KCl) является примером растворимой соли. При добавлении твердого KCl в воду положительный (водородный) конец молекул полярной воды притягивается к отрицательным ионам хлорида, а отрицательные (кислородные) концы воды притягиваются к положительным ионам калия. Молекулы воды окружают отдельные ионы K+ и CL, уменьшая силу, связывающие ионы друг с другом, и позволяя им перейти в раствор в виде сольватированных ионов.  

Другим примером растворимой соли является нитрат серебра, AgNО3, растворенный в воде как AG+ и NО3 ионы. Нитрат, NО3, является полиатомным ионом, а в раствор он остается нетронутым как единое целое. В отличие от моноатомных ионов (K+, CL, AG+), которые содержат только один атом, полиатомные ионы представляют собой группу атомов, которые несут заряд (NО3, SO42, NH4+). Они остаются такими в раствор и не разделяются на отдельные атомы.  

Вещество называется нерастворимым, если оно не растворяется в воде. Однако в реальности “нерастворимые” соединения растворяются в некоторой степени, то есть менее 0.01 М.

В случае нерастворимых солей сильные межионные силы, связывающие ионы в твердом тверде, сильнее сил ион-диполя между отдельными ионами и молекулами воды. В результате, ионы остаются нетронутыми и не отделяются друг от друга. Таким образом, большая часть соединения остается нерастворенной в воде. Хлорид серебра (AgCl) является примером нерастворимой соли. Молекулы воды не могут преодолеть сильные интерионные силы, связывающиеионы AG+ и CL  вместе; таким образом, твердое тело остается нерастворенным.

Правила растворимости

Растворимость ионных соединений в воде зависит от типа ионов (катион и анион), образующих соединения. Например, AgNО3 водорастворимый, но AgCl не растворим в воде. Растворимость соли можно предсказать, следуя набору эмпирических правил (перечисленных ниже), разработанных на основе наблюдений по многим ионным соединениям.

i) растворимы соединения, содержащие ионы аммония (NH4+) и катионы щелочных металлов
ii) Все нитраты и ацетаты всегда растворимы.
iii) соединения хлора, бромида и йодида растворимы, за исключением соединений серебра, свинца и ртути(i)
iv) Все соли сульфата растворимы, за исключением их солей с серебром, свинцом, ртутью(i), барием, стронцием, и кальций
v) Все карбонаты, сульфиты и фосфаты нерастворимы, за исключением их солей с катинами аммония и щелочных металлов.
vi) Сульфиды и гидроксиды всех солей нерастворимы, за исключением их солей с катионами щелочных металлов, ионами аммония, кальцием, стронцием и барием.
vii) Все оксидные соединения нерастворимы, за исключением их соединений с кальцием, барием и катиями щелочных металлов.

Этот текст был адаптирован к OpenStax Химия 2е изд., раздел 11.2: Электролиты.

»

Урок » ВОДА — РАСТВОРИТЕЛЬ. РАСТВОРИМЫЕ И НЕРАСТВОРИМЫЕ ВЕЩЕСТВА В ПРИРОДЕ»

Дата ___/___/______ Класс 5                                         

Урок № 43

ВОДА — РАСТВОРИТЕЛЬ.

РАСТВОРИМЫЕ И НЕРАСТВОРИМЫЕ ВЕЩЕСТВА В ПРИРОДЕ

Цель урока: раскрыть значение воды как растворителя, ознакомить с понятиями «растворимые и нерастворимые вещества»; развивать внимание, наблюдательность, мышление, память учащихся, навыки групповой деятельности на уроке; формировать научное мировоззрение, навыки сотрудничества и содружества, воспитываюсь-ваты добросовестность и настойчивость при выполнении заданий, бережное отношение к воде.

Ожидаемые результаты: учащиеся называют свойства воды; приводят примеры растворимых и нерастворимых веществ; описывают результаты собственных наблюдений и опытов.

Базовые понятия и термины: вода, растворитель, растворы, растворимые и нерастворимые вещества.

Оборудование:

Тип урока: комбинированный.

Грандиозные вещи делаются грандиозными средствами, одна природа делает великое даром. (А. Герцен)

I. Организационный момент

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности

1. Проверка домашнего задания.

2. Объявление цели и задач урока.

Учитель предлагает учащимся определить цель урока и задачи, которые они должны решить на уроке

3. Природоведческий диктант (самостоятельная работа).

Вставьте в предложения пропущенные слова.

Вода может находиться в _______ агрегатных состояниях: твердом, _____________ и ____________________. Вода в твердом состоянии вызывает такие погодные явления, как ____________________ или ____________________. Вода в __________________ состоянии вызывает такое погодное явление, как дождь. Вода в газообразном состоянии образует в небе __________________. Процесс, во время которого вода, всасывается в почву, или та, что находится в водоемах, возвращается в атмосферу в виде водяного пара, называется ____________________.

4. Взаимопроверка (работа в парах). Учащиеся обмениваются заданиями и проверяют их.

5. Проблемная ситуация. Обсуждение сказки.

Два осла шли одной дорогой, каждый нес свою поклажу. Одного было гружён солью, а другой — ватой. Первый ослик шел очень-очень медленно, едва переплетая ноги — такой тяжелой была его ноша. Другой осел был очень веселый, шел легко и радуясь.

Вскоре ослы подошли к реке, которую им надо было преодолеть. Животное, что была нагружено солью, остановилась в воде и стала купаться — ослик то ложился в воду, то снова поднимался на ноги, плескался, как хотел. Когда ослик вышел из реки, его поклажа стала намного легче. Второй ослик, взглянув на первого, тоже стал купаться. Однако, в отличие от первого, чем дольше он купался, тем тяжелее становилась его поклажа — вата, что была навьюченное на него.

— Почему же так произошло?

— Что произошло с поклажей первого осла?

— Почему кладь второго осла стала тяжелее?

Учитель подводит учащихся к пониманию того, что соль растворилась в воде и часть ее просто вымылась. То есть соль является растворимым веществом. А вата, наоборот, вобрала в себя воду, поэтому стала тяжелее. Итак, вата есть нерастворима.

Растворимые и нерастворимые вещества могут приносить как пользу, так и быть вредными. Поэтому, чем больше мы знаем о растворимые вещества, тем легче нам будет в жизни.

III. Усвоение новых знаний

1. Ознакомление по плану объяснения нового материала.

План объяснения нового материала

Известно, что вода имеет много свойств. Одной из них является то, что вода является растворителем.

Растворители — химические соединения или смеси, способные растворять различные вещества, то есть образовывать с ними однородные смеси, состоящие из двух или большего числа компонентов.

.

 

Существует много органических растворителей: нефтяные, спирты, простые и сложные эфиры и тому подобное. Органические растворители очень широко применяют, когда изготавливают пластмассы, лаки, краски, синтетические волокна, смол, клеев в резиновой промышленности.                                               Их также применяют с другой целью, например, для химической чистки одежды.

К неорганическим растворителям относятся жидкий аммиак (он является растворителем для щелочных металлов, серы, солей и веществ), жидкий сернистый ангидрид (растворитель для многих органических и неорганических соединений) и тому подобное. Однако самым распространенным и лучшим неорганическим растворителем, применяемым для большого числа неорганических и органических соединений, является вода.

Вода образует однородные смеси со многими твердыми, жидкими, газообразными веществами.                  Такие смеси называются растворами. Воду называют растворителем, а другое вещество раствора — растворимым веществом. Вспомним сказку, которую вы услышали в начале урока и проведем опыт.

 

Опыт 1. В стакан с водой бросаем ложку соли. Размешиваем ее и наблюдаем. Сначала кристаллики соли становятся более мелкими, а затем и вовсе исчезают. И исчезли они на самом деле? Попробуйте воду на вкус. Какая она? (Соленая.) Следовательно, соль не исчезла, она стала невидимой, растворилась в воде.

— Что в этом опыте является растворителем? (Вода.)

— Что является растворенной веществом? (Соль.)

 

Опыт 2. Пропустим раствор воды и соли через фильтр. Что произошло с водой? Попробуйте, какая она на вкус? (Соленая.) Осталась ли соль на фильтре? (Нет.) Следовательно, фильтр не смог отделить частички соли от молекул воды.

Таким образом, можно сделать вывод, что соль — это растворимое вещество. Соль с водой образует раствор.

В разных растворах частицы растворенного вещества равномерно распределяются между молекулами растворителя — воды. Растворы могут состоять из двух или более растворенных веществ. На растворимость также влияет температура. Подавляющее большинство твердых веществ лучше растворяются в горячей воде, чем в холодной. Газообразные же вещества, наоборот, хуже растворяются в горячей воде.

— Почему так происходит? (Во время нагревания молекулы газа удаляются друг от друга на большие расстояния.)

Вспомните, в какой воде мы встречаем газ? (В минеральной столовой воде.) Правильно, любую газированную минеральную воду (например, «Морщинская», «Березовская», «Бонаква» и др.) изготовляют, растворяя в воде из минеральных источников углекислый газ.

Также необходимо знать, что на растворимость влияет состояние измельчения вещества: чем мельче частички, тем быстрее они растворятся в воде.

Способность вещества растворяться в воде (или другой среде) называют растворимостью.

Мерой растворимости является количество граммов вещества, которое при данной температуре растворяется в 100 г воды с образованием насыщенного раствора.

Вода может образовывать растворы с твердыми веществами, жидкостями и газообразными веществами.

2. Растворимые и нерастворимые вещества. (а) Слово учителя; б) сообщения учащихся; в) демонстрация опытов.)

Итак, вода обладает способностью растворять некоторые вещества. Однако не все вещества можно растворить в воде. Вещества, которые растворяются в воде, — это растворимые, которые не растворяются — нерастворимые.

Для того чтобы различать их, проведем несколько опытов.

Опыт 1. Насыпаем в стакан с водой ложку сахара. Размешиваем его и наблюдаем.

— Что происходит с сахаром? (То же, что и с солью, он исчезает.)

— Почему он «исчезает»? (Он растворяется в воде.)

Итак, сахар является растворимым веществом.

Опыт 2. В стакан с водой насыпаем ложку чистого промытого речного песка. Размешиваем его и наблюдаем.

— Что происходит с водой? (Она изменила цвет и прозрачность.)

— Что происходит с частицами песка? (Ничего.)

Процеживаем воду через бумажный фильтр.

— Меняются ли свойства воды? (Да, она становится прозрачной и бесцветной.)

— Куда делся песок? (Он остался на бумажном фильтре.)

Итак, песок есть нерастворимым веществом.

Таким образом, мы можем проверить любое вещество на растворимость в воде (что вы и сможете сделать во время исследовательского практикума). Каждый раз вы должны делать вывод о том, растворимое это вещество или нет. Поэтому запомним: если частицы вещества становятся в воде невидимыми и проникают вместе с водой сквозь фильтр — это растворимое вещество; если частички вещества плавают в воде или оседают на дно и задерживаются фильтром — это нерастворимые вещества.

Например, в воде растворяются соль, сахар, марганец, мышьяк.

Нерастворимыми в воде есть песок, олово, бензин, алюминий.

2. Физкультминутка.

IV. Закрепление нового материала

1. Исследовательский практикум: изучение растворимости глины, масла, лимонной кислоты и т. п. или исследования влияния различных температур на растворение сахара. Работа в группах.

Каждая группа получает инструктивную карточку с заданием и таблицу, которую они должны заполнить. (Раздаточный материал.) Сначала они заносят туда отметки о свои ожидания, а потом результаты исследований. По выбору можно провести один практикум или два (если позволяет время).

Карточка 1

Исследовательский практикум

Тема: изучение растворимости глины, масла, лимонной кислоты и тому подобное.

Цель: выявить растворимые и нерастворимые вещества, исследовать растворимость                                        веществ в воде.

Оборудование: стаканы с водой, бумажные фильтры (или вата), мензурки, глина, масло, лимонная кислота, сода, крахмал, кофе, мел.

 

Ход работы

1. Запишите в таблицу свои ожидания относительно растворимости или нерастворимости веществ в воде. Если вы считаете, что вещество растворится, поставьте «+»

в столбик «Растворимость» (если нет — «–»), если вы считаете, что вещество останется на фильтре, — «+» в столбик «Фильтрация» (если нет — «–»).

№ п/п

Растворы

Ожидаемые результаты

Результат опыта

Растворимость

Фильтрация

1

Вода + глина

 

 

 

2

Вода + масло

 

 

 

3

Вода + лимонная кислота

 

 

 

4

Вода + сода

 

 

 

5

Вода + крахмал

 

 

 

6

Вода + кофе

 

 

 

7

Вода + мел

 

 

 

 

2. Проведите опыты по растворимости веществ в воде (сначала смешайте их с водой, а затем отфильтруйте), запишите результаты опыта в таблицу в колонку «Результат опыта»: отметьте «Н», если вещество нерастворимо, «Р» — если растворимый.

3. Сравните полученные результаты с вашими ожиданиями.

4. Сделайте вывод о растворимости исследованных веществ в воде.

Карточка 2    Исследовательский практикум

Тема: исследование влияния различных температур на растворение сахара.

Цель: исследовать влияние различных температур на растворение сахара.

Оборудование: стаканы с холодной водой, водой комнатной температуры, горячей водой, сахар, ложка, секундомер.

 

Ход работы

 

1. Запишите в таблицу свои ожидания относительно растворимости сахара в воде различной температуры. Как растворяется сахар: быстро, нормально, медленно?

Раствор

Ожидаемые результаты

Результат опыта

Холодная вода

Вода комнатной

температуры

Горячая вода

Холодная вода

Вода комнатной

температуры

Горячая вода

Вода + сахар

 

 

 

 

 

 

 

2. Проведите опыты по растворимости веществ в воде (смешайте их с водой и понаблюдайте время растворения), запишите результаты опыта в таблицу в секундах и словами (быстро, нормально, медленно).

3. Сравните полученные результаты с вашими ожиданиями.

4. Сделайте вывод о влиянии температуры на растворимость сахара в воде.

V. Домашнее задание, инструктаж по его выполнению

1. Задание для всего класса.

Проработать в учебнике § 37 изучить

2. Индивидуальное задание.

Подготовить сообщение о растворах в природе.

VI. Подведение итогов урока

1. Интерактивная игра «Микрофон».

— Какие вещества растворимы в воде?

2. Слово учителя. Опыт — дитя мысли, а мысль — дитя действия. (Б. Дизраэли)

Сегодня мы приобрели опыт и новых знаний, которые останутся с нами на всю жизнь. Теперь вы знаете, что такое растворы, как они образуются и где их можно встретить.

 

Растворимость твердых веществ в воде

Растворимость — это способность веществ растворяться в воде. Одни вещества очень хорошо растворяются в воде, некоторые даже в неограниченных количествах. Другие — лишь в небольших количествах, а третьи — вообще почти не растворяются. Поэтому вещества делят на растворимые, малорастворимые и практически нерастворимые.

К растворимым относятся такие вещества, которые в 100 г воды растворяются в количестве больше 1 г (NaCl, сахар, HCl, KNO3). Малорастворимые вещества растворяются в количестве от 0,01 г до 1 г в 100 г воды (Ca(OH)2, CaSO4). Практически нерастворимые вещества не могут раствориться в 100 г воды в количестве больше 0,01 г (металлы, CaCO3, BaSO4).

При протекании химических реакций в водных растворах могут образовываться нерастворимые вещества, которые выпадают в осадок или находятся во взвешенном состоянии, делая раствор мутным.

Существует таблица растворимости в воде кислот, оснований и солей, где отражено является ли соединение растворимым. Все соли калия и натрия, а также все нитраты (соли азотной кислоты) хорошо растворимы в воде. Из сульфатов (солей серной кислоты) малорастворим сульфат кальция, нерастворимы сульфаты бария и свинца. Хлорид свинца малорастворим, а хлорид серебра нерастворим.

Если в клетках таблицы растворимости стоит черточка, это значит, что соединение реагирует с водой, в результате чего образуются другие вещества, т. е. соединение в воде не существует (например, карбонат алюминия).

Все твердые вещества, даже хорошо растворимые в воде, растворяются лишь в определенных количествах. Растворимость веществ выражают числом, которое показывает наибольшую массу вещества, которая может раствориться в 100 г воды при определенных условиях (обычно имеется в виду температура). Так при 20 °C в воде растворяется 36 г поваренной соли (хлорида натрия NaCl), более 200 г сахара.

С другой стороны, вообще нерастворимых веществ нет. Любое практически нерастворимое вещество хотя бы в очень незначительных количествах, но растворяется в воде. Например, мел растворяется в 100 г воды при комнатной температуре в количестве 0,007 г.

Большинство веществ с повышением температуры лучше растворяются в воде. Однако NaCl почти одинаково растворим при любой температуре, а Ca(OH)2 (известь) лучше растворяется при более низкой температуре. На основе зависимости растворимости веществ от температуры строят кривые растворимости.

Если в растворе при данной температуре еще можно растворить какое-то количество вещества, то такой раствор называют ненасыщенным. Если же достигнут придел растворимости, и больше вещества растворить нельзя, то говорят, что раствор насыщенный.

Когда охлаждают насыщенный раствор, то растворимость вещества понижается, и, следовательно, оно начинает выпадать в осадок. Часто вещество выделяется в виде кристаллов. Для разных солей кристаллы имеют свою форму. Так кристаллы поваренной соли имеют кубическую форму, у калийной селитры они похожи на иголки.

Таблица растворимости — Электронный учебник K-tree

Скачать изображение

Растворимость — это свойство вещества растворяться в воде или другом растворителе. В воде могут растворяться и твёрдые и жидкие и газообразные вещества. По растворимости все вещества делятся на три группы:

  • хорошо растворимые
  • мало растворимые
  • нерастворимые

Абсолютно нерастворимых веществ несуществует, поэтому название нерастворимые условно и нужно читать «практически нерастворимые».

Растворимость веществ зависит от температуры зависит от температуры и давления, так, например, вещество KNO3 (нитрат калия) при температуре +20°C имеет растворимость 31,6 г / 100 г воды, а при температуре +100°C — 245 г / 100 г воды.

Нерастворимые вещества

Твёрдые
  • Стекло
  • Сера
  • Золото
Жидкие
  • Бензин
  • Растительное масло

Малорастворимые вещества

Твёрдые
  • Алебастр
  • Сульфат свинца
Жидкие
  • Диэтиловый эфир
  • Бензол
Газообразные
  • Метан
  • Азот
  • Кислород

Растворимые вещества

Твёрдые
  • Соль
  • Медный купорос
Газообразные
  • Хлороводород
  • Аммиак
КатионыАнионы OH F Cl Br I S2- NO3 CO32- SiO32- SO42- PO43-
H+ Р Р Р Р Р М Р Н Р Р
Na+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
K+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
NH4+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
Mg2+ Н РК Р Р Р М Р Н РК Р РК
Ca2+ М НК Р Р Р М Р Н РК М РК
Sr2+ М НК Р Р Р Р Р Н РК РК РК
Ba2+ Р РК Р Р Р Р Р Н РК НК РК
Sn2+ Н Р Р Р М РК Р Н Н Р Н
Pb2+ Н Н М М М РК Р Н Н Н Н
Al3+ Н М Р Р Р Г Р Г НК Р РК
Cr3+ Н Р Р Р Р Г Р Г Н Р РК
Mn2+ Н Р Р Р Р Н Р Н Н Р Н
Fe2+ Н М Р Р Р Н Р Н Н Р Н
Fe3+ Н Р Р Р Р Г Н Р РК
Co2+ Н М Р Р Р Н Р Н Н Р Н
Ni2+ Н М Р Р Р РК Р Н Н Р Н
Cu2+ Н М Р Р Н Р Г Н Р Н
Zn2+ Н М Р Р Р РК Р Н Н Р Н
Cd2+ Н Р Р Р Р РК Р Н Н Р Н
Hg2+ Н Р Р М НК НК Р Н Н Р Н
Hg22+ Н Р НК НК НК РК Р Н Н М Н
Ag+ Н Р НК НК НК НК Р Н Н М Н
КатионыАнионы OH F Cl Br I S2- NO3 CO32- SiO32- SO42- PO43-
Таблица 1. Растворимость веществ
  • Р — вещество хорошо растворимо в воде
  • М — вещество малорастворимо в воде
  • Н — вещество практически нерастворимо в воде, но легко растворяется в слабых или разбавленных кислотах
  • РК — вещество нерастворимо в воде и растворяется только в сильных неорганических кислотах
  • НК — вещество нерастворимо ни в воде, ни в кислотах
  • Г — вещество полностью гидролизуется при растворении и не существует в контакте с водой
  • — — вещество не существует

Список растворимости элементов

вещество хорошо растворимо в воде

вещество малорастворимо в воде

вещество практически нерастворимо в воде, но легко растворяется в слабых или разбавленных кислотах

  • H-SiO3
  • Ba-CO3
  • Pb-OH
  • Pb-PO4
  • Mn-S
  • Fe-S
  • Fe-SiO3
  • Co-PO4
  • Cu-OH
  • Zn-CO3
  • Cd-SiO3
  • Hg-PO4
  • Ag-OH
  • Mg-OH
  • Sn-OH
  • Pb-F
  • Al-OH
  • Mn-CO3
  • Fe-CO3
  • Co-OH
  • Ni-OH
  • Cu-S
  • Zn-SiO3
  • Cd-PO4
  • Hg2-OH
  • Ag-CO3
  • Mg-CO3
  • Sn-CO3
  • Pb-CO3
  • Cr-OH
  • Mn-SiO3
  • Fe-SiO3
  • Co-S
  • Ni-CO3
  • Cu-SiO3
  • Zn-PO4
  • Hg-OH
  • Hg2-CO3
  • Ag-SiO3
  • Ca-CO3
  • Sn-SiO3
  • Pb-SiO3
  • Cr-SiO3
  • Mn-PO4
  • Fe-PO4
  • Co-CO3
  • Ni-SiO3
  • Cu-PO4
  • Cd-OH
  • Hg-CO3
  • Hg2-SiO3
  • Ag-PO4
  • Sr-CO3
  • Sn-PO4
  • Pb-SO4
  • Mn-OH
  • Fe-OH
  • Fe-OH
  • Co-SiO3
  • Ni-PO4
  • Zn-OH
  • Cd-CO3
  • Hg-SiO3
  • Hg2-PO4

вещество нерастворимо в воде и растворяется только в сильных неорганических кислотах

вещество нерастворимо ни в воде, ни в кислотах

вещество полностью гидролизуется при растворении и не существует в контакте с водой

вещество не существует

Скачать статью в формате PDF.

Какие твердые вещества растворяются в воде

Сегодняшний эксперимент очень прост, но, надеюсь, увлекателен даже очень маленьким детям. Мы собираемся исследовать , твердые вещества растворяются в воде .

Когда вещество растворяет в воде, вы его больше не видите, оно все еще там, но смешалось с водой, образуя прозрачную жидкость, называемую раствором .

Мы называем вещества, которые растворяются в воде , растворимыми .Сахар и соль являются примерами растворимых веществ.

Вещества, не растворяющиеся в воде, называются нерастворимыми . Песок и мука — примеры нерастворимых веществ.

Вам понадобится

  • Прозрачные емкости — пробирки или химические стаканы
  • Вода (теплая и холодная)
  • Вещества, которые нужно попытаться растворить, например. сахар, кофе, перец, песок, мука, соль.

Инструкции

Добавьте чайную ложку того твердого вещества, которое вы исследуете, в стакан холодной воды и стакан теплой воды, перемешайте и наблюдайте за разницей.

Посмотрите, растворяется ли твердое вещество в теплой и холодной воде и лучше ли одно из них, чем другое.

Можете ли вы создать карту для записи ваших наблюдений?

Какие твердые вещества растворяются в воде

Такие вещества, как соль, сахар и кофе растворяются в воде. Они растворимы. Обычно они быстрее и лучше растворяются в теплой или горячей воде.

Перец и песок не растворяются, не растворяются даже в горячей воде.

Для детей старшего возраста

Все состоит из частиц, которые постоянно движутся.Когда растворимое твердое вещество (растворенное вещество) смешивается с подходящей жидкостью (растворителем), оно образует раствор. Этот процесс называется растворением.

Две вещи, которые влияют на скорость растворения твердого вещества, — это температура и размер зерен твердого вещества. Сахарная пудра, состоящая из мелких частиц, растворяется быстро, но для более крупных частиц требуется больше времени.

Твердые вещества растворяются быстрее в горячей воде, так как в горячей воде молекулы воды движутся быстрее, поэтому они чаще сталкиваются с твердым веществом, что увеличивает скорость реакции.

Другие эксперименты по растворению

Сделайте голое яйцо и наблюдайте, как уксус растворяет карбонат кальция яичной скорлупы.

Лавовые лампы работают, потому что шипучая таблетка растворяется в воде с выделением углекислого газа.

Больше науки для детей

Не забывайте, что у нас есть еще простых научных экспериментов для детей дома , которые вы можете попробовать.

Вам также могут понравиться наши научные книги ! Эта IS Rocket Science содержит 70 забавных космических экспериментов для детей, включая ракеты из бутылок, ракеты из канистр с пленкой, космические мраморные трассы и теневые куклы.

Snackable Science содержит 60 вкусных и съедобных научных закусок !!

Содержит партнерские ссылки

Химия раствора | Grandinetti Group

Ранее мы узнали, что однородная смесь двух и более веществ называется раствором. Если одно из веществ присутствует в гораздо больших количествах, чем все другие вещества, то его называют растворителем . Другие вещества в растворе известны как растворенные вещества .Например, когда небольшое количество NH 4 Cl растворяется в большом количестве воды, мы называем воду растворителем, а NH 4 Cl — растворенным веществом. Другой пример — нафталин (используемый в нафталиновых шариках) может быть растворен в бензоле. В этом примере бензол является растворителем, а нафталин — растворенным веществом.

Растворенные вещества, растворенные в воде (растворителе), называются водными растворами. Не все вещества растворимы в воде. Почему одни вещества растворяются в воде, а другие — нет? Это связано со структурой молекулы воды.

Кислород имеет большее притяжение для электронов, поэтому общие электроны (связывающие электроны) проводят больше времени рядом с кислородом, чем с любым из атомов водорода. Это дает кислороду немного избыточный отрицательный заряд, а водороду — немного более положительный заряд.

Это неравномерное распределение заряда делает воду полярной молекулой и дает воде способность растворять соединения. Когда твердое ионное вещество растворяется в воде, положительные концы молекулы воды притягиваются к отрицательно заряженным анионам, а отрицательные концы молекулы воды притягиваются к положительно заряженным катионам.Например, когда NaCl растворяется в воде, мы находим

Итак, когда ионное вещество (соль) растворяется в воде, оно распадается на отдельные катионы и анионы, окруженные молекулами воды. Например, когда NH 4 NO 3 растворяется в воде, он распадается на отдельные ионы.

NH 4 + и NO 3 ионы плавают в H 2 O по существу независимо друг от друга.

Вода также растворяет неионные вещества.Например, C 2 H 5 OH (этанол) очень растворим в H 2 O. Это связано с тем, что C 2 H 5 OH имеет полярную связь OH, которую молекулы воды любят поддерживать. .

Многие вещества не растворяются в воде, потому что они неполярны и плохо взаимодействуют с молекулами воды. Типичный пример — масло и вода. Масло содержит неполярные молекулы, поэтому они не растворяются в воде.

Откуда мы знаем, что ионные твердые частицы растворяются в воде и образуют катионы и анионы, которые плавают отдельно? Ключ к разгадке дает эксперименты с проводимостью.Анионы и катионы должны действовать как носители заряда в растворе. Следовательно, раствор с растворенными ионами должен проводить электричество. Давайте посмотрим на несколько примеров. Чистая (дистиллированная) вода не содержит растворенных ионов. Следовательно, чистая вода не будет проводить электричество. В простом эксперименте с проводимостью, показанном ниже, мы не ожидаем, что свет будет гореть.

Однако водный раствор NaCl будет содержать растворенные ионы и, следовательно, проводить электричество. Поэтому свет в нашем эксперименте с проводимостью будет включаться, если его окунуть в водный раствор NaCl.

NaCl полностью ионизируется при растворении в воде. Полезно рассматривать этот процесс как два этапа:

Вещества, которые находятся в растворе почти полностью в виде ионов, называются сильными электролитами .

Вещества, которые не образуют ионы при растворении в воде, называются неэлектролитами . И примером неэлектролита является сахар. Сахар легко растворяется в воде, но не образует в растворе катионов и анионов. То есть не образуются носители заряда.

Вещества, которые только частично ионизируются в ионы при растворении в воде, называются слабыми электролитами . Например, уксусная кислота (HC 2 H 3 O 2 ) растворяется в воде, но лишь частично диссоциирует на ионы.

Будьте осторожны, чтобы не перепутать степень растворимости вещества в воде с тем, является ли оно слабым, сильным или неэлектролитом. Например, сахар полностью растворяется в воде, но это неэлектролит . Другим примером являются соли, которые могут быть очень нерастворимыми в воде, но небольшое количество соли, которая действительно растворяется в воде, представляет собой сильный электролит .

Домашнее задание от
Chemisty, The Central Science, 10-е изд.

4.1, 4.3, 4.5, 4.7, 4.9, 4.11, 4.13, 4.15, 4.17, 4.33, 4.35, 4.37,

7.5 Водные растворы и растворимость — соединения, растворенные в воде

Цели обучения

  • Определите и приведите примеры электролитов.

Когда некоторые вещества растворяются в воде, они претерпевают физические или химические изменения, в результате которых образуются ионы в растворе.Эти вещества составляют важный класс соединений, называемых электролитами. Вещества, не выделяющие ионы при растворении, называются неэлектролитами. Если физический или химический процесс, в результате которого образуются ионы, практически на 100% эффективен (все растворенное соединение дает ионы), то это вещество известно как сильный электролит. Если только относительно небольшая часть растворенного вещества подвергается процессу образования ионов, это называется слабым электролитом.

Вещества можно определить как сильные, слабые или неэлектролиты путем измерения электропроводности водного раствора, содержащего это вещество.Чтобы проводить электричество, вещество должно содержать свободно подвижные заряженные частицы. Наиболее знакомо проведение электричества по металлическим проводам, и в этом случае подвижными заряженными объектами являются электроны. Растворы также могут проводить электричество, если они содержат растворенные ионы, причем проводимость увеличивается с увеличением концентрации ионов. Подача напряжения на электроды, погруженные в раствор, позволяет оценить относительную концентрацию растворенных ионов либо количественно, измеряя электрический ток, либо качественно, наблюдая за яркостью лампочки, включенной в цепь (Рисунок \ (\ PageIndex {1} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Растворы неэлектролитов, таких как этанол, не содержат растворенных ионов и не могут проводить электричество. Растворы электролитов содержат ионы, которые пропускают электричество. Электропроводность раствора электролита зависит от прочности электролита.

Ионные электролиты

Вода и другие полярные молекулы притягиваются к ионам, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \). Электростатическое притяжение между ионом и молекулой с диполем называется ионно-дипольным притяжением.Эти аттракционы играют важную роль в растворении ионных соединений в воде.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Когда хлорид калия (KCl) растворяется в воде, ионы гидратируются. Полярные молекулы воды притягиваются зарядами на ионах K + и Cl . Молекулы воды перед ионами и за ними не показаны.

Когда ионные соединения растворяются в воде, ионы в твердом веществе разделяются и равномерно диспергируются по всему раствору, поскольку молекулы воды окружают и сольватируют ионы, уменьшая сильные электростатические силы между ними.Этот процесс представляет собой физическое изменение, известное как диссоциация. В большинстве условий ионные соединения при растворении почти полностью диссоциируют, поэтому они классифицируются как сильные электролиты.

Давайте посмотрим, что происходит на микроскопическом уровне, когда мы добавляем твердый KCl в воду. Ионно-дипольные силы притягивают положительный (водородный) конец полярных молекул воды к отрицательным ионам хлора на поверхности твердого тела, а отрицательные (кислородные) концы — к положительным ионам калия.Молекулы воды проникают между отдельными ионами K + и Cl и окружают их, уменьшая сильные межионные силы, которые связывают ионы вместе, и позволяя им переходить в раствор в виде сольватированных ионов, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \) показывает. Уменьшение электростатического притяжения позволяет каждому гидратированному иону в разбавленном растворе двигаться независимо, что приводит к увеличению беспорядка в системе, поскольку ионы меняют свои фиксированные и упорядоченные положения в кристалле на подвижные и гораздо более неупорядоченные состояния. в растворе.Этот повышенный беспорядок ответственен за растворение многих ионных соединений, включая KCl, которые растворяются с поглощением тепла.

В других случаях электростатическое притяжение между ионами в кристалле настолько велико или ионно-дипольные силы притяжения между ионами и молекулами воды настолько малы, что увеличение беспорядка не может компенсировать энергию, необходимую для разделения ионов. , и кристалл нерастворим. Так обстоит дело с такими соединениями, как карбонат кальция (известняк), фосфат кальция (неорганический компонент кости) и оксид железа (ржавчина).

Правила растворимости

Некоторые комбинации водных реагентов приводят к образованию твердого осадка в виде продукта. Однако при некоторых комбинациях такой продукт не получается. Если смешать растворы нитрата натрия и хлорида аммония, реакции не происходит. Можно написать молекулярное уравнение, показывающее реакцию двойного замещения, но оба продукта, хлорид натрия и нитрат аммония, растворимы и останутся в растворе в виде ионов. Каждый ион является ионом-наблюдателем, и нет никакого общего ионного уравнения.Полезно иметь возможность предсказать, когда в результате реакции произойдет выпадение осадка. Для этого вы можете использовать набор руководящих принципов, называемых правилами растворимости (Таблицы \ (\ PageIndex {1} \) и \ (\ PageIndex {2} \)).

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Правила растворимости для растворимых веществ
Растворим в воде Важные исключения (неразрешимые)
Все группы IA и NH 4 + соли нет
Все нитраты, хлораты, перхлораты и ацетаты нет
Все сульфаты CaSO 4 , BaSO 4 , SrSO 4 , PbSO 4
Все хлориды, бромиды и йодиды AgX, Hg 2 X 2 , PbX 2 (X = Cl, Br или I)

Таблица \ (\ PageIndex {2} \): Правила растворимости для труднорастворимых веществ

Умеренно растворим в воде Важные исключения (разрешаемые)
Все карбонаты и фосфаты Группа IA и NH 4 + соли
Все гидроксиды Группа IA и NH 4 + соли; Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+ трудно растворимый
Все сульфиды Группы IA, IIA и NH 4 + соли; Трудно растворимый MgS, CaS, BaS
Все оксалаты Группа IA и NH 4 + соли
Особое примечание: Следующие электролиты обладают лишь умеренной растворимостью в воде: CH 3 COOAg, Ag 2 SO 4 , KClO 4.-} \ left (aq \ right) \ rightarrow? \ nonumber \]

Возможные осадки в результате реакции двойного замещения представляют собой нитрат цезия и бромид свинца (II). Согласно таблице правил растворимости, нитрат цезия растворим, потому что все соединения, содержащие нитрат-ион, а также все соединения, содержащие ионы щелочных металлов, растворимы. Большинство соединений, содержащих бромид-ион, растворимы, но свинец (II) является исключением. Следовательно, ионы цезия и нитрата являются ионами-наблюдателями, а бромид свинца (II) представляет собой осадок.-} \ left (aq \ right) \ rightarrow \ ce {PbBr_2} \ left (s \ right) \ nonumber \]

Пример \ (\ PageIndex {1} \): Растворимость

Классифицируют каждое соединение как растворимое или нерастворимое

  1. Zn (НЕТ 3 ) 2
  2. ПбБР 2
  3. Sr 3 (PO 4 ) 2

Решение

  1. Все нитраты растворимы в воде, поэтому Zn (NO 3 ) 2 растворим.
  2. Все бромиды растворимы в воде, кроме тех, которые объединены с Pb 2 + , поэтому PbBr 2 нерастворим.
  3. Все фосфаты нерастворимы, поэтому Sr 3 (PO 4 ) 2 нерастворим.

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \): растворимость

Классифицируйте каждое соединение как растворимое или нерастворимое.

  1. мг (OH) 2
  2. KBr
  3. Pb (НЕТ 3 ) 2
Ответьте на
нерастворимый
Ответ б
растворимый
Ответ c
растворимый

Сводка

Вещества, растворяющиеся в воде с образованием ионов, называются электролитами.Неэлектролиты — это вещества, не образующие ионы при растворении в воде. Правила растворимости позволяют предсказать, какие продукты будут нерастворимы в воде.

Материалы и авторство

Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или всесторонне) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

Какие твердые вещества растворяются в воде? by Kidadl

Проекты домашних наук — отличный способ помочь своим детям понять мир и поддержать их обучение — и им не нужно усложнять или использовать новое или дорогое оборудование.

Обучение ваших детей тому, какие вещества растворимы в воде, а какие нет, поможет им понять новые научные концепции, такие как «растворимость», «твердые вещества», «растворитель» и «раствор». Они также смогут ответить на такие вопросы, как «Растворим ли песок в воде?»

К счастью, ваша кухня и дом уже заполнены растворимыми материалами, которые могут помочь вашим детям понять, какие вещества растворяются, а какие нет.

Разница между растворимыми и нерастворимыми веществами

растворимым Вещество растворяется в жидкости, обычно в воде.Может показаться, что он просто исчез, но на самом деле он все еще там — он просто смешан с образованием жидкости, называемой «раствором».

Твердое вещество, которое растворяется, называется «растворенным веществом». Жидкость, растворяющая растворенное вещество, называется «растворителем».

Нерастворимое вещество — твердое вещество, которое не растворяется, даже если вы нагреете воду.

Интересный эксперимент, который стоит попробовать дома: какие твердые вещества хорошо растворяются?

Растворяется ли песок в воде? Растворима ли мука в воде? Следующий эксперимент поможет вашим детям ответить на эти вопросы и понять, что именно означает растворимость.

Необходимые материалы

Попробуйте следующее:

Соль

Сахар

Мука

Перец черный молотый

Песок

Гранулы кофе и / или кофейная гуща

Кубики желе

Рассыпной чай

Прозрачные мензурки или пластиковые стаканчики

Чистые чайные ложки

Теплая вода

Защитная одежда, например фартук, чтобы уберечь одежду от беспорядка

Шаг первый — сделайте прогноз

Сначала спросите своего ребенок, чтобы предсказать, какие вещества будут хорошо растворяться.Может быть интересно составить простую таблицу с разными заголовками, чтобы вы могли четко видеть свои результаты в конце эксперимента.

Например, используйте эти заголовки:

Название вещества: например, соль, песок

Как вы думаете, оно будет растворяться? Да или Нет.

Растворилось в холодной воде? Да или Нет.

Растворилось в теплой воде? Да или Нет.

Заметили ли вы какие-либо другие изменения — например, изменение цвета?

Результат: вещество растворимое или нерастворимое

Этап второй — эксперимент

Наполните выбранные пластиковые стаканчики или химические стаканы теплой, но не горячей водопроводной водой.Четкие — лучше всего, так как вы сможете лучше понять, что происходит.

Используя чистую чайную ложку, перелейте чайную ложку выбранного вещества с горкой в ​​воду, чтобы проверить его растворимость. Хорошо перемешайте.

Вместе посмотрите, не растворится ли он в воде. Заставьте детей записывать свои наблюдения. Вода остается чистой? Вещество опускается на дно или кружится?

Повторите процесс для каждого вещества и запишите результаты. Постарайтесь использовать одинаковое количество жидкости и твердого вещества для каждой вещи, чтобы ваши результаты были справедливыми.

Повторите эксперимент еще раз с холодной водой. Какие различия замечают ваши дети на этот раз, если таковые имеются? Неужели на этот раз некоторые вещества растворились не так легко? Они также могут попробовать записать, сколько времени занимает растворение при разных температурах.

Наука в основе ваших результатов Изображение © Начальная школа Святого Николая

Поговорите с детьми о результатах. Что их удивило?

Они обнаружат, что такие вещи, как песок, перец, кофейная гуща, чайные листья и меловая пыль, не растворяются даже в теплой воде.Скорее всего, они просто опустились на дно чашек или плавали в воде, и вы все еще можете их четко видеть.

Однако они должны были обнаружить, что соль, сахар и кофейные гранулы растворились, образуя раствор.

Здесь большие кристаллы (например, сахара) распадаются в воде, превращаясь из больших скоплений молекул в более мелкие группы молекул, которые более свободно смешиваются с водой. (Молекулы — это самые маленькие единицы чего-либо.)

Горячая вода против теплой

Вероятно, ваши дети обнаружили, что растворимые вещества, такие как сахар и кубики желе, легче растворяются в теплой воде.Это потому, что молекулы в горячей воде обладают большей энергией, чем в холодной, и движутся быстрее. Это помогает быстрее разбивать большие скопления молекул в растворенном веществе на более мелкие.

Более мелкие частицы также имеют тенденцию растворяться быстрее, чем более крупные — так, например, вы можете обнаружить, что сахарный песок растворяется медленнее, чем более мелкая сахарная пудра.

Вы также могли обнаружить, что перемешивание помогает некоторым предметам растворяться быстрее. Это потому, что он помогает более равномерно распределять частицы, как и в соли, в воде, повышая растворимость.

Одним из неожиданных результатов может быть обнаружение того, что мука не растворяется — вместо этого она делает воду мутной или мутной.

Растворы всегда прозрачные — поэтому, если растворитель становится мутным, это означает, что вместо этого вы создали суспензию, в которой частицы более распределены в воде, но молекулы не распадаются на более мелкие компоненты. Если вы фильтруете суспензию, вы можете извлечь частицы из растворителя, но вы не можете сделать это с помощью раствора. Здесь вам нужно будет испарить воду, чтобы восстановить растворенное вещество (это проект, когда ваши дети станут старше!).

Вещества, которые не растворяются в воде

Вода — это растворитель, то есть жидкость, которая растворяет вещества. Любое растворяющееся вещество называется растворенным веществом, а смесь, образованная, когда растворитель и растворенное вещество полностью объединяются и не разделяются, называется раствором. Вода может быть известна как «универсальный растворитель», потому что она растворяет больше веществ, чем любая другая жидкость, но некоторые вещества никогда не растворяются в воде.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Многие вещества не растворяются в воде, в том числе масло, парафин и песок.Вещества, которые растворяются в воде, больше не растворяются, когда достигают точки насыщения.

Относительная сила сил притяжения

Растворяется ли вещество в растворителе — будь то вода или что-то еще — зависит от силы их сил притяжения, то есть силы притяжения между частицами растворенного вещества, силы притяжение между частицами растворителя и силы между частицами растворенного вещества и частицами растворителя.Например, глюкоза, основная форма сахара, растворяется в воде, потому что сила притяжения между водой и глюкозой сильнее силы притяжения между водой и водой или силы притяжения между глюкозой и глюкозой.

Плотность и растворение

Когда две жидкости объединяются в раствор, их называют «смешивающимися». Если их нельзя объединить, их называют «несмешивающимися». Одним из примеров этого является масло (сделанное из водорода и углерода) и вода, что является основой пословицы: «Нефть и вода не смешиваются.«Если вы попытаетесь смешать воду и масло, масло всегда всплывет вверх, потому что оно плотнее воды, и эти масляные капли никогда не растворятся в воде.

Полярные молекулы

Молекулы воды полярны, что означает, что атомы расположены так что положительный заряд находится на одной стороне молекулы, а отрицательный — на другой. Полярные молекулы больше притягиваются к молекулам, которые также полярны или имеют заряд, например ион. Если что-то с неполярным молекул помещается в воду, она не растворяется.Это объясняет химическое правило «подобное растворяется в подобном». Прекрасным примером этого является парафиновый воск и вода. Если вы поместите в воду кусок парафинового воска, который состоит из множества углеродных и водородных связей, он останется в виде комка. Даже если вы раздавите воск на мелкие кусочки и перемешаете его в воде, он все равно не растворится. Это потому, что вода полярна, а воск неполярен.

Растворение, разрушение и суспендирование

Растворение, разрушение и суспендирование — это разные реакции на контакт с жидкостью, и их не следует путать.Песок не растворяется в воде, потому что сила притяжения между водой и водой сильнее силы притяжения между водой и молекулами, составляющими песок. Если вы добавите песок в воду, вода станет темной и мутной, поскольку песок станет взвешенным в воде, но песок не растворится. Когда вы перестанете помешивать, песок постепенно опустится на дно, оставив чистую воду наверху. Камень, который много лет подвергался воздействию воды, может казаться частично растворенным, но это не так; вместо этого он разрушился.Текущая вода заставляет мелкие частицы стираться с поверхности камня. Эрозия может произойти со многими поверхностями, включая рыхлый верхний слой почвы, грязь и многое другое. Вода уносит эродированный материал в другие водоемы, такие как озера, ручьи и водохранилища, где материал оседает, образуя грязь или осадок.

Насыщение и растворение

Растворенное вещество, которое обычно растворяется в воде, например сахар или соль, не будет продолжать растворяться, когда достигнет точки насыщения. Это когда максимальное количество растворенного вещества было растворено в воде.Раствор находится в равновесии, поскольку скорость растворения и скорость преобразования твердого растворенного вещества равны. Если вы добавите больше растворенного вещества, концентрация раствора не изменится. Вы просто получите скопление нерастворенного твердого вещества на дне раствора.

Процесс решения

Процесс решения

Процесс решения

Что такое решение?

Растворы представляют собой гомогенные смеси двух или более чистых веществ. Для наших целей мы обычно будем обсуждать растворы, содержащие одно растворенное вещество и воду в качестве растворителя.Что такое растворитель? Грубо говоря, это молекула в смеси с наивысшей концентрацией. То есть, если у вас был литр соли и 2 грамма воды. В этом случае солью будет растворитель, а растворенным веществом — вода. Но такая смесь бесполезна, так зачем вообще ее готовить ???

Когда мы соединяем растворенные вещества и растворители вместе, происходит то, что мы называем процессом растворения. Вы можете думать об этом как о том, что вы испытали бы, если бы попытались протиснуться в уже забитый лифт.Каждому приходится приспосабливаться, чтобы снова «найти свое место». Теперь, как и в лифте, молекулы будут регулироваться по-разному в зависимости от типа молекулы, совершающей вход. И также, как в лифте, наступит момент, когда больше нельзя будет добавлять людей. Для раствора эта точка называется точкой насыщения, а сам раствор называется насыщенным раствором . В точке насыщения растворенные вещества больше не растворяются в растворителе. Скорее процесс растворения и осаждения происходят одновременно и с одинаковой скоростью.

Обычно в воде растворяются только определенные молекулы. Старая фраза «подобное растворяется в подобном» или «птицы в перьях стекаются вместе» очень верна в отношении того, в какой степени растворенные вещества являются растворимыми или смешиваемыми в различных растворителях. При очень низких концентрациях почти все молекулы растворимы во всех растворителях. Но согласно тенденции ионные и полярные растворенные вещества более растворимы в полярных растворителях, а неполярные молекулы растворимы в неполярных (в основном органических) растворителях.Единицы концентрации, которые мы только что обсудили, используются для описания степени растворимости растворенного вещества в растворителе.

Когда вы помещаете неполярную молекулу в полярный растворитель (например, масло в воде), молекулы пытаются минимизировать поверхностный контакт между собой. (как ты и простуженный парень в лифте). На самом деле это основа клеток нашего тела. Липиды (масляные жирные кислоты) образуют клеточные мембраны, так что их неполярные хвосты обращены внутрь от полярной цитоплазмы, а полярные головки обращены к полярной цитоплазме.

Почему возникают решения?

Хотя большая часть объяснения того, почему одни вещества смешиваются и образуют растворы, а другие — нет, выходит за рамки этого класса, мы можем получить представление о том, почему образуются растворы, взглянув на процесс, посредством которого этанол, C 2 H 5 OH, растворяется в воде. Этанол на самом деле смешивается с водой, а это означает, что две жидкости можно смешивать в любой пропорции без ограничения их растворимости.Многое из того, что мы сейчас знаем о склонности частиц к более дисперсному, можно использовать для понимания такого рода изменений.
Представьте себе слой этанола, который осторожно добавляют в воду (рисунок ниже). Поскольку частицы жидкости постоянно движутся, некоторые частицы этанола на границе между двумя жидкостями немедленно переместятся в воду, а некоторые молекулы воды переместятся в этанол. В этом процессе аттракционы вода-вода и этанол-этанол нарушаются, и образуются аттракционы этанол-вода.Поскольку и этанол, и вода являются молекулярными веществами со связями O-H, притяжения, разорванные между молекулами воды, и притяжения, разорванные между молекулами этанола, являются водородными связями. Аттракционы, которые образуются между молекулами этанола и воды, также являются водородными связями (рисунок ниже).

Поскольку притяжения между частицами очень похожи, свобода движения молекул этанола в водном растворе примерно такая же, как их свобода движения в чистом этаноле.То же самое можно сказать и о воде. Благодаря этой свободе движения обе жидкости будут растекаться, чтобы заполнить общий объем объединенных жидкостей. Таким образом, они перейдут в наиболее вероятное, наиболее дисперсное состояние, состояние полного перемешивания. Для этой системы существует гораздо больше возможных устройств, когда молекулы этанола и воды диспергированы по всему раствору, чем когда они ограничены отдельными слоями. (Рисунок ниже).

Теперь мы можем объяснить, почему охлаждающая жидкость автомобильного радиатора растворяется в воде.Охлаждающие жидкости обычно содержат этиленгликоль или пропиленгликоль, которые, как этанол и вода, содержат водородные связи O-H.

Эти вещества легко смешиваются с водой по той же причине, по которой этанол легко смешивается с водой. Притяжения, разрушаемые при перемешивании, являются водородными связями, а образующиеся притяжения также являются водородными связями. Нет никаких причин, по которым частицы каждой жидкости не могут свободно перемещаться из одной жидкости в другую, и поэтому они переходят в наиболее вероятное (наиболее дисперсное) смешанное состояние.

Почему углеводороды не растворяются в воде?

У нас другая ситуация, когда мы пытаемся смешать гексан, C 6 H 14 и воду. Если мы добавим гексан в воду, гексан будет плавать над водой без видимого перемешивания. Причины, по которым гексан и вода не смешиваются, сложны, но следующее дает вам представление о , почему гексан нерастворим в воде.

На самом деле происходит очень небольшое смешение молекул гексана и воды.Естественная тенденция к рассеянию действительно заставляет некоторые молекулы гексана перемещаться в воду, а некоторые молекулы воды — в гексан. Когда молекула гексана движется в воду, силы Лондона между молекулами гексана и водородные связи между молекулами воды разрываются. Новые притяжения между гексаном и молекулами воды образуются, но поскольку новые притяжения сильно отличаются от разрушенных, они вносят значительные изменения в структуру воды.Считается, что молекулы воды приспосабливаются, чтобы компенсировать потерю некоторых водородных связей и образование более слабого притяжения гексан-вода, образуя новые водородные связи и приобретая новое расположение.

В целом, притяжения в системе после того, как гексан и другие молекулы углеводородов перемещаются в воду, примерно эквивалентны по силе притяжениям в отдельных веществах. По этой причине при растворении небольшого количества углеводорода в воде поглощается или выделяется мало энергии.Поэтому, чтобы объяснить, почему в воде растворяются только очень небольшие количества углеводородов, таких как гексан, мы должны посмотреть на изменение энтропии системы. Это не очевидно, но когда молекулы гексана перемещаются в слой воды, частицы в новом созданном устройстве на самом деле менее диспергированы (более низкая энтропия), чем отдельные жидкости. Естественная тенденция к большему диспергированию способствует разделению гексана и воды и препятствует их смешиванию.

Это помогает объяснить, почему бензин и вода не смешиваются.Бензин — это смесь углеводородов, в том числе гексан. Бензин и вода не смешиваются, потому что молекулы неполярных углеводородов разрушают воду таким образом, чтобы образовалась структура с более низкой энтропией; следовательно, существует меньшая вероятность существования смеси, чем отдельных жидкостей.

Мы можем применить то, что мы знаем о смешивании этанола и воды, к смешиванию двух углеводородов, таких как гексан, C 6 H 14 , и пентан, C 5 H 12 .Когда неполярные молекулы пентана перемещаются в неполярный гексан, силы Лондона разрушаются между молекулами гексана, но новые силы Лондона образуются между молекулами гексана и пентана. Поскольку молекулы очень похожи, структура раствора и сила притяжения между частицами очень похожи на структуру и притяжение отдельных жидкостей. Когда эти свойства не сильно отличаются в растворе от отдельных жидкостей, можно предположить, что раствор имеет более высокую энтропию, чем отдельные жидкости.Следовательно, когда смешиваются очень похожие жидкости, такие как пентан и гексан, естественная тенденция к увеличению энтропии переводит их в раствор.

Экзотермические изменения приводят к увеличению энергии окружающей среды, что приводит к увеличению количества способов, которыми эта энергия может быть распределена в окружающей среде, и, следовательно, приводит к увеличению энтропии окружающей среды. Эндотермические изменения приводят к снижению энергии окружающей среды, что приводит к уменьшению количества способов, которыми эта энергия может быть размещена в окружающей среде, и, следовательно, приводит к снижению энтропии окружающей среды.Таким образом, вероятность возникновения экзотермических изменений выше, чем эндотермических изменений. Мы можем использовать это обобщение, чтобы объяснить, почему ионные соединения нерастворимы в гексане. Для того чтобы ионное соединение растворилось в гексане, должны быть разорваны ионные связи и притяжения между молекулами гексана, и возникнет притяжение между ионами и гексаном. Новые притяжения, образованные между ионами и гексаном, будут значительно слабее, чем разрушенные притяжения, что сделает процесс растворения значительно эндотермическим.Тенденция к переходу к раствору с более высокой энтропией не может преодолеть уменьшение энтропии окружающей среды, которое сопровождает эндотермическое изменение, поэтому ионные соединения нерастворимы в гексане.

Ионные соединения часто растворимы в воде, потому что притяжения, образованные между ионами и водой, часто достаточно сильны, чтобы сделать их раствор либо экзотермическим, либо лишь слегка эндотермическим. Например, раствор гидроксида натрия экзотермичен, а раствор хлорида натрия несколько эндотермичен.Даже если раствор является слегка эндотермическим, тенденция перехода к раствору с более высокой энтропией часто делает ионные соединения растворимыми в воде.

Прогнозирование растворимости

Граница между тем, что мы называем растворимым, и тем, что мы называем нерастворимым, произвольна, но следующие общие критерии для описания веществ как нерастворимых, растворимых или умеренно растворимых.

Если менее 1 грамма вещества растворяется в 100 миллилитрах (или 100 г) растворителя, вещество считается нерастворимым.

Если более 10 граммов вещества растворяется в 100 миллилитрах (или 100 г) растворителя, вещество считается растворимым.

Если от 1 до 10 граммов вещества растворяется в 100 миллилитрах (или 100 г) растворителя, вещество считается умеренно растворимым.

Хотя трудно определить конкретные растворимости, не обнаружив их экспериментально или не обратившись к таблице растворимостей, у нас есть рекомендации, которые позволяют нам предсказать относительную растворимость.Основным среди них является

.

Подобное растворяется в подобном.

Например, это руководство можно использовать для предсказания того, что этанол, состоящий из полярных молекул, будет растворим в воде, которая также состоит из полярных молекул. Точно так же пентан (C5h22), который имеет неполярные молекулы, смешивается с гексаном, который также имеет неполярные молекулы. Мы будем использовать руководство «Подобное растворяться в подобном», чтобы предсказать, будет ли вещество более растворимым в воде или в гексане.Его также можно использовать для прогнозирования, какое из двух веществ, вероятно, будет более растворимым в воде, а какое из двух веществ, вероятно, будет более растворимым в неполярном растворителе, таком как гексан:
Полярные вещества могут растворяться в полярных растворителях. Например, ионные соединения, которые очень полярны, часто растворимы в полярном растворителе — воде.
Неполярные вещества могут растворяться в неполярных растворителях. Например, неполярные молекулярные вещества могут растворяться в гексане, обычном неполярном растворителе.

Из них вытекают два дополнительных руководства:

Неполярные вещества вряд ли в значительной степени растворятся в полярных растворителях. Например, неполярные молекулярные вещества, такие как углеводороды, скорее всего, нерастворимы в воде.

Полярные вещества вряд ли в значительной степени растворятся в неполярных растворителях. Например, ионные соединения нерастворимы в гексане.

Предсказать растворимость полярных молекулярных веществ труднее, чем предсказать растворимость ионных соединений и неполярных молекулярных веществ.Многие полярные молекулярные вещества растворимы как в воде, так и в гексане. Например, этанол смешивается как с водой, так и с гексаном. Полезно следующее обобщение:

Вещества, состоящие из небольших полярных молекул, такие как ацетон и этанол, обычно растворимы в воде. (Они также часто растворяются в гексане.)

Краткое изложение рекомендаций по растворимости

Тип вещества Растворим в воде? Растворим в гексане?
Ионные соединения Часто Нет
Молекулярные соединения с неполярными молекулами Нет Есть
Молекулярные соединения с малыми полярными молекулами Обычно Часто

Теплота растворения

Процесс растворения — это процесс, который включает разрыв и образование связей , а включает энергию .Из закона Гесса мы знаем, что можем сложить энергии каждого шага в цикле, чтобы определить энергию всего процесса. Следовательно, энергия образования раствора, энтальпия растворения, равна сумме трех стадий: DH soln = DH 1 + DH 2 + DH 3 .

  1. Разрыв связей требует или поглощает энергию. Этот процесс эндотермический. -DH решетка (отрицательный знак здесь необходим, потому что энергия решетки обычно измеряется для образования соли, не разламывая ее)
  2. Образование связей высвобождает энергию.Этот процесс экзотермический. DH гидратация
  3. В целом растворение может быть либо эндотермическим, либо экзотермическим, в зависимости от того, было ли использовано больше энергии для разрыва связей или больше энергии было высвобождено при образовании новых связей. Если при образовании связей выделяется больше энергии, чем используется для разрыва связей, процесс является экзотермическим. Если энергии используется больше, чем выделяется, процесс является эндотермическим.

Щелкните в любом месте рисунка ниже, чтобы начать анимацию.ПРИМЕЧАНИЕ. Для его запуска вам потребуется Java Script.

Нерастворимые в воде — обзор

Гидрогели

Гидрогели представляют собой нерастворимые в воде трехмерные сетки, образованные путем сшивания гидрофильного полимера. Эти сети поглощают большое количество воды, образуя гель. Натуральные гидрогели, такие как акация, агар, карраген и альгинаты, известны на протяжении веков и используются в продуктах питания и товарах личного пользования.

Исследования по разработке синтетических гидрогелей начались в 1970-х годах и резко возросли в 1990-х годах из-за признания множества потенциальных применений, которые эти конструкции могут иметь в медицине, сельском хозяйстве и промышленности.Эта работа привела к синтезу многих новых гидрогелей и лучшему пониманию задействованных физико-химических свойств. Когда гидрогель находится в набухшем состоянии, трехмерный отсек, содержащий растворитель, называется ячейкой или порой. По мере высыхания геля он одновременно становится меньше в размере и, наконец, схлопывается до твердого состояния, которое называется золь (отсюда и термин золь – гель). Общая химическая структура остается неизменной во время этих процессов. Трехмерная структура ячеек достигается за счет сшивания линейных полимерных цепей либо химическим (ковалентным связыванием), либо физическим (за счет водородных связей, ионных или гидрофобных взаимодействий).Поскольку нековалентные связи обратимы, физические гели обладают золь-гель-обратимостью. Степень набухания зависит от гидрофильной природы полимера и плотности сшивки. Меньшие клетки (более высокая плотность сшивки) обеспечивают более стабильные гидрогели и кажутся более твердыми. Способы получения гидрогелей включают сшивание с помощью облучения с использованием электронных лучей, гамма-лучей, рентгеновских лучей или УФ-света, а также химические реакции с использованием ди- или многофункциональных сшивающих агентов (рис. 2).

Рис. 2. Сеть сшивающих полимерных цепей в гидрогелях (слева), которые набухают после поглощения воды (справа).

Большинство гидрогелей обладают хорошей механической стабильностью, хорошим показателем преломления и проницаемостью для кислорода. Следовательно, одним из первых биомедицинских применений гидрогелей были мягкие контактные линзы. Наиболее широко используемый гидрогель для биологических применений — это сшитый поли (гидроксиэтилметакрилат) (PHEMA). Эта структура обеспечивает содержание воды, аналогичное содержанию воды в живой ткани, и была одним из первых материалов, используемых для изготовления мягких контактных линз.Этот гидрогель инертен к биоразложению, проницаем для метаболитов, не всасывается организмом, выдерживает тепловую стерилизацию и может быть изготовлен в различных формах и формах. Однако проблемы с белковыми отложениями все еще остаются проблемой. В настоящее время гидрогели используются для изготовления искусственных сухожилий и мышц, биоадгезивов для заживления ран, искусственных мембран почек, искусственной кожи и материалов для реконструкции челюстно-лицевой области.

Гидрогели также производятся из поли ( N -винил-2-пирролидон), поли (метакриловой кислоты) и сополимера метилметакрилата с малеиновым ангидридом, которые используются в аналогичных биомедицинских приложениях.Например, полиакриламиды представляют собой синтетические длинноцепочечные полимеры, предназначенные для притяжения положительно или отрицательно заряженных материалов, и широко используются в гель-электрофорезе. В процессах экстракции геля для усадки гидрогеля добавляют кислоту и, наоборот, добавляют основание для его набухания (рис. 3).

Рисунок 3. Полиакриламид.

Биоразлагаемые гидрогели стали важным классом биоматериалов для контролируемой доставки лекарств. Скорость высвобождения наполнителя определяется свойствами лекарственного средства и полимера, такими как набухаемость, способность к разложению, пористость, проницаемость и гидрофильность гидрогелей.

Умные (или интеллектуальные) гидрогели со структурой полимера разрабатываются для нескольких биомедицинских приложений. Уникальным аспектом этих гидрогелей является то, что их коэффициент набухания (набухший объем, деленный на высушенный объем) может быть изменен внезапно с небольшой внешней аберрацией. Гидрогелевые материалы могут подвергаться постоянным или периодическим изменениям набухания в ответ на воздействия окружающей среды, такие как изменения pH, температуры, ионной силы, давления и света. Эти свойства «стимул-ответ» полезны во многих потенциальных биоприложениях.Например, контролируемое по времени высвобождение инсулина было достигнуто с помощью «умных» pH-чувствительных гидрогелей. Это явление известно как высвобождение инсулина по требованию в ответ на повышение уровня глюкозы. Термочувствительные гидрогели, такие как поли ( N -изопропилакриламид) и поли ( N -винилкапролактам), также были разработаны для контролируемой доставки лекарств, где гидрофобные взаимодействия реагируют на небольшие изменения температуры, которые могут изменять скорость высвобождения лекарства. «Умные» гидрогели широко используются в робототехнике, где важными характеристиками являются реакции на многочисленные и различные стимулы.Обратимое сокращение и расширение имеют важное значение в развитии передовой робототехники с электрическими приводами, подобными мышцам. Преобразование электрохимических стимулов в механическую работу используется для таких искусственных мышечных реакций.

Гибридные гидрогелевые системы состоят как минимум из двух различных классов макромолекул. Они представляют особый интерес, поскольку можно комбинировать и накладывать свойства макромолекул компонентов на гидрогели.Теоретически можно манипулировать последовательностью ДНК и создавать неограниченное количество белковых продуктов с оптимальными структурами и свойствами. Например, гибридные гидрогели были приготовлены с использованием синтетических полимеров и биологических макромолекул в качестве сконструированных белков и биоматериалов на основе ДНК.

Производятся микропористые и макропористые гидрогели с размерами пор в диапазоне 10–100 нм и 100 нм – 10 мкм соответственно. Эти гидрогели предназначены для набухания в течение нескольких минут независимо от размера матрицы.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.