Iepurii privind, carte de învățământ în revista chimie „Chimie» № 31

Pentru profesorii de gimnaziu,
elevii pedagogice și elevi de 9-10 clase,
A decis să se dedice Chimie și Științe Naturale

MANUALELOR zadachnik WORKSHOP POVEȘTI DE LABORATOR STIINTA PENTRU LECTURĂ

§ 6.1. Soluții de concentrare, solubilitatea

Există substanțe cu capacitate nelimitată de a se dizolva în ele (de exemplu, acid sulfuric și apă alcool sau etil și apă) și cu capacitate limitată. Pentru a cuantifica caracteristicile un material dizolvat într-o altă utilizare solubilitatea termenul limitativ. care se exprimă prin concentrația unei soluții saturate.
Soluția saturată se obține când dizolvarea ulterioară a componentei se termină într-o soluție. Concentrația soluție saturată a acestei componente este maximă în condițiile date. O soluție saturată trebuie să fie întotdeauna în echilibru cu componenta cristalina (nămol). Concentrația acestei componente în soluția se numește solubilitatea. O soluție în care concentrația acestei componente este mai mică decât solubilitatea sa, numită nesaturată.
O soluție în care concentrația solutului peste solubilitatea numita suprasaturat. Astfel de soluții sunt preparate în mod normal prin răcirea bruscă a soluției sub temperatura la care devine saturat.

Uneori sugerează dizolvarea metalelor, cum ar fi sodiu sau zinc în apă în acid sulfuric. Dar noi numim dizolvare doar un proces în care solutului poate fi recuperat din soluție în starea sa inițială cu astfel de operații simple ca evaporarea solventului, recristalizarea și așa mai departe. N.

Solubilitatea convenabil exprimată în mol / l, dar este adesea exprimată în procente în greutate, adică. E. Numărul de grame de solut în 100 g de soluție saturată. Uneori solubilitate exprimă număr de grame de solut per 100 g solvent.

decizie
Definim corpul de apă 10 g de soluție saturată de NaCl. Să presupunem greutate clorură de sodiu în această soluție pentru x g, atunci volumul de apă este egal cu (10 - x),
Formăm raportul:

Prin urmare, 100 / (10 - x) = 31,6 / x. și x = 2,4 g de clorură de sodiu. Masa apei în soluție: 10-2.4 = 7,6 g

Pentru majoritatea substanțelor, solubilitatea este dependentă în mare măsură de temperatură. Pentru a determina solubilitatea tabele de căutare sau a curbelor de solubilitate (Fig. 6.1), se utilizează la temperaturi diferite.
Dacă se prepară o soluție saturată la o temperatură t2. conținând g substanțe m2 per 100 g de apă, și apoi se răcește la temperatura T1. unde solubilitatea în m1 este g, apoi precipitatul cade (cu condiția ca nici o subrăcire nu a fost format și soluția suprasaturată) masa (m2 - m1) de

Câte grame de nitrat de potasiu precipită la răcirea saturată la 60 ° C o soluție de azotat de potasiu în apă la o temperatură de 20 ° C (vezi. Fig. 6.1.)?

Cea mai ușoară solut suficientă solubilitate este determinat prin evaporarea o anumită cantitate de soluție și cântărirea greutatea reziduului uscat.

Exemplu. Se calculează solubilitatea nitrat de potasiu în apă la temperatura obișnuită (20 ° C), în cazul în care evaporarea unei soluții saturate de 50 g greutate uscată din sarea sa dovedit a fi 13,02 g

decizie
Greutatea de azotat de potasiu în 100 g de soluție egală cu 13,02 • 100/50 = 26,04 Această masă de nitrat de potasiu per 100 - 26,04 = 73,96 grame de apă într-o soluție saturată. Un raport de:

Acolo unde x = 26,04 • 100 / 35,2 = 73,96 Aceasta este de solubilitate, adică. Solutului E. Greutatea într-o soluție saturată per 100 g de apă.

La diferite substanțe pe bază de solubilitate o modalitate de curățare - recristalizare. Purificarea este redusă pentru a dizolva materia contaminată într-un solvent adecvat la o temperatură ridicată și izolarea ulterioară a substanței purificate cristale dintr-o soluție suprasaturată la o temperatură mai joasă.

Priveste Fig. 6.1. Ce substanțe poate fi purificată prin recristalizare? Este posibil această tehnică pentru a curăța de clorură de sodiu?

Fig. 6.1.
Substanțe curbe de solubilitate
în apă la diferite temperaturi

Soluție saturată care rămâne după separarea cristalelor separate, numite masterbatch. Unele impurități pot îndepărta precipitatul. Prin recristalizare repetată puritatea crește substanței.
Solubilitatea substanței este în mod substanțial un echilibru de tranziție substanță eterogenă constantă dintr-o fază cristalină în soluție. În acest sens, în conformitate cu valorile de solubilitate la două temperaturi diferite, calculate ușor schimbarea entalpie (efect termic) și entropia în timpul dizolvării.
Lăsați temperatura T2 este egală cu solubilitatea substanței P2. și o solubilitate la o temperatură T1 egală cu P1. Constituie un sistem de două ecuații în două necunoscute c (H si S):

Apoi, vom calcula N și S.

Exemplu. Solubilitatea clorurii de argint în apă la o temperatură de 10 ° C este de 6083 • 10 -6 mol / l,
și la 25 ° C - 1249 • 10 -5 mol / l. Se calculează variația entalpiei și entropiei prin dizolvarea clorurii de argint:

decizie
Constituie un sistem de două ecuații:

Găsim din prima ecuație:

și înlocuirea sa în a doua ecuație:

Astfel, am obținut o schimbare de entropie pozitivă la dizolvarea clorurii de argint, ceea ce indică faptul că tranziția de clorură de argint de la starea cristalină la soluție (sub formă de ioni de argint și ioni de clor), are loc creșterea gradului de dezordine în sistem.
Găsiți schimbarea entalpie, substituind Srastv value = 19,06 J / (K • mol) într-una din ecuațiile, de exemplu:

Nrastv 27 = 997048 + 298,2 • 19,06 = 33681 J / mol.

Atunci când se dizolvă în apă, clorură de argint 33,68 kJ de căldură este absorbită per 1 mol de substanță.

Compoziția chimică a apelor naturale este de mare importanță în viața umană. Pentru prepararea diferitelor băuturi
are nevoie de apă având un conținut bine definit al soluților.
Absolut substanțe insolubile nu există. Chiar si cea mai pura apa din Baikal lume conține săruri care sunt spălate din sol și roci care se varsă în lacul de râuri. Apa de ploaie și zăpadă topită - apa nu este complet curată și apă conținând 10-20 solut mg la 1000 de grame de apă. Cu toate acestea, o astfel de apă pot fi utilizate în scopuri tehnice, apă distilată, atunci când este necesar, de exemplu, pentru prepararea unei soluții de acid sulfuric pentru bateria mașinii.
Dacă apa este un timp pentru a rezista la un vas de argint, în apă aproape a ucis complet bacterii. argintiu metalic se dizolvă în apă, iar ionii de argint au un efect bactericid puternic. În condiții de câmp util pentru a bea apa dintr-un pahar de argint (argintat). Utilizarea de tacâmuri de argint, atunci când mănâncă este, de asemenea, de foarte mare ajutor. Dezinfectează apă și clorură de argint, deși practic insolubil în apă. Aceste soluții se pot ocupa de rani mici.
Apele naturale de compoziție diferită și cantitatea de substanțe dizolvate.
Concentrația substanțelor organice din apa râului este de aproximativ 20 mg / l, în oceanic - aproximativ 4 mg / L.

surse Listă de materii organice în apele naturale.

În nici un caz nu încercați să vă amintiți datele numerice care vor fi furnizate mai jos. Încercați să compare compoziția unor ape.

Compoziția chimică a apei Baikal (mg / l):

Lacul Baikal apa la gust ca distilă. Observați cât de puțin de ioni de clor, ionii de fier in apa! Încearcă să explice de ce în apa Baikal destul de o mulțime de ioni de hidrogen și ioni de calciu.

Japonia a oferit în mod repetat, pentru a cumpăra apă Baikal și de a construi pentru această conductă.
Unele informații despre Lacul Baikal. Varsta lac aproximativ 25 de milioane de ani. Lacul Baikal - cel mai adânc corpul de apă pe Pământ, situat pe continent. Adâncimea maximă - 1.620 de metri de volumul lacului. - 23 000 km 3. Apele lacului Baikal sunt transparente până la 40 m în Lacul Baikal conține 1/5 din rezervele de apă dulce din lume ..

Lacul care conține sare anorganică într-o cantitate de peste 35 g / l se referă la mineral. O soluție saturată de aceste lacuri numite saramură. Datorită viscozității mai mare de înaltă distribuție a căldurii apei de suprafață, în adâncimea apei este dificilă, astfel încât stratul superior al apei în vara poate fi încălzit la o temperatură de 50 ° C, apa din timpul iernii nu poate îngheța chiar și la -20 ° C,
Lacul Baikal poate fi în contrast cu alte lac de renume mondial - Marea Moartă (Israel, Iordania) lângă Ierusalim. Compoziția sărurilor predomină clorura de magneziu (52%) și clorură de sodiu (30%) sunt, de asemenea, clorură de potasiu și prezente bromură de magneziu. Desigur, toate aceste substanțe în soluția apoasă sunt prezente ca ioni, dar când spunem „clorură de magneziu“ „clorură de sodiu“ și alte săruri, se înțelege sărurile formate prin evaporarea apei. Din cauza salinitate ridicată de la Marea Moartă apele nu organismele vii, cu excepția unor bacterii (conservate din cele mai vechi timpuri). apa din Marea Moartă și coasta noroi au proprietăți medicinale ridicate. aerul de mare este saturat cu vapori de brom și iod.

Imaginați-vă că lucrați în agenția stațiune. Trebuie să știi pe ce stațiunile trata anumite boli. Aceasta se referă la compoziția apelor minerale. Ce spui care doresc să meargă la Pyatigorsk și Kislovodsk? Sau, poate fi mai bine să nu plece și să aibă o băutură de apă minerală „Moscova“?

Compoziția "Moscova," apă minerală (g / l):

Comparați compoziția apei minerale „Moscova“ din compozitia apei Lacul Baikal. Pentru a face acest lucru, găsiți și exprimă aceeași concentrație de ioni în aceleași unități.

Kislovodsk este faimos pentru izvoarele sale de apă minerală. Următoarele este compoziția chimică a apei minerale (g / l) a uneia dintre sursele Kislovodska:

Care este diferența de apă „Narzan“ și minerale „Moscova“?

Lista de cuvinte și concepte noi și uitate

soluție;
eliminare compoziție variabilă;
solvent;
solut;
fracțiunea de masă;
concentrare de interes;
mol, concentrația molară;
concentrație normală;
solubilitate;
saturate, nesaturate, soluții suprasaturate;
recristalizare;
lichidul mamă;
apele naturale proaspete și sărate.