Что нерастворимо в воде
Урок №32. Вода — растворитель. Растворы.
Растворы – это однородные гомогенные системы, состоящие из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия. Растворенное вещество равномерно распределено в растворителе. Раствор может состоять из двух и более компонентов.
Растворы по агрегатному состоянию бывают жидкие (раствор соли, кровь), твердые (сплавы металлов) и газообразные (воздух).
Растворитель – это то вещество, которое не изменяет агрегатное состояние при растворении. В случае смешения веществ с одинаковым агрегатным состоянием (жидкость-жидкость, газ-газ, твердое-твердое) растворителем считается тот компонент, содержание которого больше.
Образование раствора зависит от характера взаимодействия частиц растворителя и растворенного вещества, и их природы.
В школьном курсе рассматриваются преимущественно растворы электролитов (растворы с электропроводимостью). В курсе ВУЗов рассматриваются также истинные и коллоидные растворы, золи и другие системы.
Раствор, содержащий растворенного вещества больше, чем его должно быть в данных условиях в насыщенном растворе, называется пересыщенным. Пересыщенные растворы представляют собой неустойчивые, неравновесные системы, в которых наблюдается самопроизвольный переход в равновесное состояние. При этом выделяется избыток растворенного вещества, и раствор становится насыщенным.
Насыщенный раствор – это раствор, в котором данное вещество при данной температуре больше не растворяется.
Суспензией называют взвесь, в которой мелкие частицы твёрдого вещества равномерно распределены между молекулами воды.
Эмульсией называют взвесь, в которой мелкие капельки какой-либо жидкости распределены между молекулами другой жидкости.
По способности растворяться вещества условно делят на:
малорастворимые (от 0,001 до 1 грамма растворенного вещества на 100 грамм растворителя);
растворимые (больше 1 г растворенного вещества на 100 г растворителя);
нерастворимые (менее 0,001 г растворенного вещества на 100 г растворителя).
При попадании в воду вещество может:
1. раствориться в воде, то есть перемешаться с ней на атомно-молекулярном уровне;
2. химически прореагировать с водой;
3. не раствориться в воде и химически не прореагировать.
Одни вещества хорошо растворяются в воде, другие мало, а третьи – не растворяются совсем.
Физический – разрушение структуры растворяемого вещества
Химический – образование гидратов (сольватов, если растворитель не вода), вследствие взаимодействия молекул растворителя с частицами растворённого вещества).
Если на разрушение кристаллической решётки затрачивается больше энергии, чем выделяется при образовании гидратов, то растворение сопровождается охлаждением раствора (NH 4 NO 3 ; KNO 3 ), а если меньше – нагреванием (приготовление растворов щелочей, кислот).
Растворение газов и жидкостей не сопровождается разрушением кристаллической решётки, поэтому такие процессы растворения всегда экзотермические.
Тепловые эффекты растворения подавляющего большинства веществ незначительны, потому не заметны.
Растворимость увеличивается с ростом температуры (бывают исключения). Вы прекрасно знаете, что удобнее и быстрее растворять сахар в горячей, а не в холодной воде.
Попробуйте сами определить растворимость веществ (см. Таблица растворимости солей, кислот и оснований в воде).
Растворимость веществ
По растворимости в воде все вещества делятся на три группы:
1) хорошо растворимые, 2) малорастворимые и 3) практически нерастворимые.
Многие вещества в воде растворяются весьма хорошо. Примером таких веществ могут служить сахар, медный купорос, гидроксид натрия (твердые вещества), спирт, ацетон (жидкие вещества), хлороводород, аммиак (газообразные вещества).
Из приведенных примеров следует, что растворимость прежде всего зависит от природы веществ. Кроме того, она зависит также от температуры и давления. Сам процесс растворения обусловлен взаимодействием частиц растворимого вещества и растворителя; это самопроизвольный процесс.
По соотношению преобладания числа частиц, переходящих в раствор и удаляющихся из раствора, различают растворы насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные. С другой стороны, по относительным количествам растворенного вещества и растворителя растворы подразделяют на разбавленные и концентрированные.
Раствор, в котором данное вещество при данной температуре больше не растворяется, т. е. раствор, находящийся в равновесии с растворяемым веществом, называют насыщенным, а раствор, в котором еще можно растворить добавочное количество данного вещества, — ненасыщенным.
Вода как растворитель играет предельно важную роль далеко не только в плане нашего быта. Исследователи давно говорят, что данное волшебное соединение является основой для образования жизни вообще. И именно поэтому его наличие выступает обязательным условием для существования чего-то более сложного, нежели неживая природа.
Растворимость тех или иных химических элементов напрямую связана с существованием воды, так как она чаще всего выступает той средой, которая преобразует все вокруг себя и создает новые формы органической и неорганической материи.
Человек примерно на 70% состоит из воды (имеется ввиду кровь, межклеточная жидкость, плазма крови и прочие вещества), у большинства других существ этот показатель колеблется от 50 до 95%. Очевидно, что свойства данного соединения оказывают решающую роль на происходящие вокруг нас и внутри нас процессы синтеза, регенерации и многие другие.
Это универсальный растворитель, который буквально формирует окружающий мир, постоянно преображает и обновляет его!
Свойства воды как растворителя
Вода – сложное вещество, отличающееся многими уникальными характеристиками, которые нельзя встретить больше нигде.
Она способна растворить большую часть существующих в природе комплексных соединений, содержащих в своей структуре молекулы как с положительными, так и отрицательными ионами одновременно.
При проведении так называемых кинетических исследований все растворы также изготавливаются на основе H2O.
Яркий пример особенности воды – при схожести по своей структуре с метаном CH4, она имеет температуру кипения выше на целых 250 0 С!
Важную роль играет также ее способность выступать одновременно либо донором, либо акцептором частиц водорода, благодаря чему проходят многие химические процессы. Химия говорит нам еще и о том, что вода выступает идеальным растворителем для диссоциирующих соединений.
Интересно отметить, что по причине высокого уровня диэлектрической проницаемости, вода отлично экранирует электрические поля ионов друг от друга. Благодаря этому притяжение противоположно заряженных частиц в воде снижается примерно в 80 раз.
Какие вещества растворяются в воде
Даже если школьник ходит только в 3 класс, он наверняка может привести примеры материалов, которые боятся контакта с водой, или, другими словами, растворяются в ней и теряют свои свойства.
Вот перечень только некоторых веществ такого типа:
К хорошо растворимым относятся: соль, сахар, сода, хлориды, щелочные металлы и нитраты, а также бромиды. Воздух также претерпевает изменения при контакте с жидкой средой. Крахмал полностью растворим, спирт тоже.
Есть и такие материалы, которые являются нерастворимыми: сульфид меди, стекло, золото, керосин, серебро, растительный жир и многие другие. Правда, при некоторых условиях даже они не способны устоять от такого мощного воздействия.
В организме человека есть целая группа витаминов (С, В1, 2, 3(РР), В12 и другие), которые способны оказывать свое положительное воздействие на здоровье только в контакте с H2O. Это касается также и фолиевой кислоты, биотина и т. д.
Что не растворяется в воде
Существуют такие химические образования, которые не воспринимают воздействия воды в качестве растворителя совсем.
Хороший пример: углерод С, который находится в простом карандаше, многие металлы и сплавы, типа алюминия, а также золото, серебро, медь.
Такая ситуация складывается благодаря тому, что между молекулами и атомами нерастворимых веществ действуют сильные связи, которые водород разрушить не в состоянии. Полярное состояние молекулы также способствует большей прочности материала, который состоит из таких частиц.
Многие вещи, которые мы видим вокруг себя в быту, также являются нерастворимыми. Очень популярный пример – пластик.
В мировом океане плавает огромное пятно из пластикового мусора, которое ежегодно растет, и количество пластмассы там совершенно не желает уменьшаться естественным путем. Его не могут никак переработать, что очень плохо для всей экосистемы.
Именно поэтому экологи бьют тревогу и в ЕС уже сейчас планируется отказ от целлофановых пакетов, пластиковых стаканчиков и трубочек и тому подобные меры.
Значение воды как растворителя
Как уже упоминалось в начале статьи, рассматриваемые свойства воды являются ключевыми для всей живой и неживой природы нашей планеты.
Если бы она не обладала этими характеристиками, то большинство химических процессов на Земле, в живых организмах, в органической природе бы просто остановилось. Картинка такого мира была бы очень неутешительна – темная пустыня без признаков жизни.
Роль воды настолько огромна, что именно ее определение в далеких планетах и галактиках является для астрономов основным занятием в надежде когда-то отыскать там если не разумное существование, то хотя бы зачатки жизни.
Урок «Способность воды растворять твердые вещества (соль, сахар и др.). Растворимые и нерастворимые вещества. Растворы в быту (стиральные, питьевые и т.д.). Растворы в природе: минеральная, морская вода»
Государственное общеобразовательное учреждение Тульской области «Тульский областной центр образования» (отделение адаптированного общего образования для обучающихся с нарушением интеллектуальной сферы № 1)
Тема: Способность воды растворять твердые вещества (соль, сахар и др.). Растворимые и нерастворимые вещества. Растворы в быту (стиральные, питьевые и т.д.). Растворы в природе: минеральная, морская вода.
Биология 6 класс. Индивидуальное обучение.
Урок получения новых знаний.
Учитель: Курбатова Н.С.
Цели урока: формировать знания в области свойств воды, в частности, способности воды растворять вещества; расширить представления ученицы о растворах в быту и природе и их применении.
1. Пластиковые стаканы;
2. Пластиковые ложки;
3. Фильтровальная бумага;
4. Глина, соль;
5. Компьютер, файл с презентацией.
1. Организационный момент.
Приветствие. Сообщение темы и целей урока.
Слайд 2. (Изображения воды в природе в разных состояниях.)
— Что изображено на фотографиях? (туман, река, снег, лед, облако)
— Что общего на фотографиях? (Вода в разных состояниях.)
— Вода обладает уникальной способностью. Она может находиться в жидком, твердом, газообразном состоянии.
— Сегодня мы продолжаем изучать свойства воды.
2. Повторение.
Слайды 3-8. Свойства воды.
— Ты уже знаешь некоторые свойства воды.
— Рассмотри схемы и сформулируй их. Слайды 5-11.
(Не имеет цвета, формы, вкуса и запаха, прозрачная, текучая.)
3. Изучение нового материала.
— На этом уроке ты познакомишься с еще одним свойством воды. Для этого проведем опыт.
— Не все вещества растворяются в воде. Стекло, серебро, золото — это практически нерастворимые в воде вещества (твердые вещества). К ним также относят керосин, растительное масло (жидкие вещества), некоторые газы.
— Примеры растворимых веществ: поваренная соль, сахар, сода, вишневый сок, крахмал.
— Составь слово из карточек и скажи, с каким свойством воды ты познакомилась. (Растворитель)
Вода хороший растворитель многих твердых веществ. Не все вещества растворяются в воде. Слайд 12.
Вновь у нас физкультминутка,
Наклонились, ну-ка, ну-ка!
А теперь назад прогнулись.
Хоть зарядка коротка,
Отдохнули мы слегка.
Слайды 13-14. Опыт No3. Очистка воды.
— Вода стала грязная.
— Грязную воду (воду, которая имеет посторонний цвет, запах) в пищу употреблять нельзя. Почему? (Может нанести вред организму.)
— Как ты думаешь, можно ли очистить мутную воду от частиц песка, глины?
— Как это можно сделать? (Использовать фильтр.)
— Фильтр – это устройство для очистки воды.
Рассматривание бытового фильтра. Слайд 13.
— Мы сделаем фильтр из специальной бумаги. Вырежи круг. Сделай надрез от края к центру. Сложи в виде конуса.
— Возьми пустой стакан. Вставь в него конус из фильтровальной бумаги.
— Налей загрязненную воду в стакан через конус из фильтровальной бумаги. Наблюдай, что происходит. (Чистая вода капает в стакан. На фильтре остаются твердые частицы.)
— Имеет ли полученная вода цвет? Прозрачная ли она? (Рассматривание предметов за стаканом.)
— Получилась прозрачная вода. Мы сделали простейший фильтр. Процесс очистки воды называется фильтрованием.
— Попробуй пропустить через фильтр соленую воду. Повтори те же действия, что и при фильтровании воды с примесью глины. (Ученица делает новый фильтр. Вставляет его в чистый стакан. Наливает через фильтр раствор соли.)
— Наблюдай, что происходит. Остались ли на фильтре частицы соли?
Соль растворилась в воде, стала невидимой и вместе с ней прошла через фильтр. Очистить воду от растворимых веществ с помощью фильтра, не удается.
— Для сохранения здоровья, мы должны употреблять в пищу чистую воду. Для очистки воды люди создают устройства различной сложности.
— А как очищается вода в природе?
— Большую роль в очистке воды от многих примесей играет песок. (Пример – родник.)
— Вода в природе всегда содержит различные растворенные вещества. Поэтому помни, что не всякая водица для питья годится. Если ты не знаешь, чист ли источник, пить из него воду нельзя.
4. Включение нового материала в систему знаний.
Растворы в природе и в быту. Слайды 16-19.
— Рассмотри слайд. Вставь недостающие слова и назови свойства воды.
— Вода не имеет что? (формы, вкуса, запаха)
— Вода может что делать? (растворять вещества)
— Вода какая? (бесцветная, прозрачная, текучая)
6. Подведение итогов урока. Домашнее задание.
Нерастворимые в воде вещества». разработка урока
Тема: « Нерастворимые в воде вещества».
Цель: Путем опыта, определить какие вещества не растворяются в воде.
-ознакомить обучающихся с понятием нерастворимые вещества;
-научить доказывать опытным путем правильность предположений о нерастворимости и растворимости твердых веществ.
-научить самостоятельно, пользоваться лабораторным оборудованием, проводить опыты;
-развивать речь через объяснение проводимой работы.
-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.
Мы сегодня будем исследовать и наблюдать,
Выводы делать и рассуждать,
А чтобы урок пошёл каждому впрок,
Активно в работу включайся, дружок
Подготовка класса к работе.
Повторение пройденного материала.
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.
Демонстрирует учитель: бумажный фильтр.
Как называется это устройство?
А для чего он нужен?
Учитель говорит определение
Учащиеся отвечают: фильтр
Фильтр-устройство для очищения жидкостей от нерастворимых веществ, которые оседают на нём.
Изучение нового материала
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.
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.
Учащиеся повторяют за учителем и записывают в таблицу результаты:
Мел не растворяется в воде. Записывают в тетрадь.
Вы, наверное, устали? Давайте немножко отдохнем!
Упражнение для улучшения мозгового кровообращения.
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.
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?
Учащиеся отвечают: мел, крахмал.
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.
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.
Таблица «Нерастворимые вещества в воде»
1. В стакан с водой насыпали
1. В стакан с водой насыпали
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
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.
Номер материала: ДБ-1127278
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
При засыпании человеческий мозг может решать сложные задачи
Время чтения: 1 минута
В Госдуме проверят содержание учебников русского языка как иностранного
Время чтения: 2 минуты
Итоговое сочинение успешно написали более 97% выпускников школ
Время чтения: 2 минуты
При детском омбудсмене в России создадут платформу для взаимодействия с родителями
Время чтения: 2 минуты
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Контрактное производство
Косметических средств, БАД к пище, фасовка пищевой продукции.
Растворимость
Главным растворителем является вода. Но не все вещества, особенно органические, растворяются в воде. Для растворения используют различные растворители, такие как ацетон, спирт, бензол, эфир, хлороформ, метанол и т.д. Применяются также смеси растворителей, например, смеси спирта с водой.
Чтобы растворить твердое вещество, его следует очень мелко измельчить (истереть вступке или помолоть в мельнице). Это делается для того, чтобы увеличить поверхность соприкосновения растворяемого вещества и растворителя. При перемешивании или взбалтывании ускоряется процесс получения раствора. Часто на емкость, в которой готовится раствор, надевают обратный холодильник. Его используют в основном для приготовления растворов путем кипячения. Этим уменьшают потери растворителя. Образующиеся при нагреваниипары смеси осаждаются в холодильнике и стекают обратно. Особенно это важно для горючих растворителей, пары которых из открытого сосуда могли бы загореться от соприкосновения с нагревающим элементом.
Растворимость веществ бывает:
(Примеры: вода и спирт; калия хлорид и калия бромид; калий и рубидий) – эти вещества смешиваются в любых соотношениях.
По степени растворимости все вещества делятся:
Хорошо растворимым считается вещество, если более 10 г его хорошо растворяется в 100 г воды.
Малорастворимым называют вещество, если в 100 г воды его растворяется менее 1 г.
И нерастворимые – это такие вещества, менее 0,01 г которых переходит в раствор.
Совсем нерастворимых веществ не бывает. Даже когда воду наливают в стеклянный сосуд, то незначительная часть молекул стекла переходит в раствор.
Что дает нам знание о растворимости веществ в производстве косметики? Существует множество вариантов композиций косметических продуктов. Чтобы предотвратить потенциальную несовместимость компонентов в них, для этого и необходимы знания о растворимости веществ. Зная, как и в чем растворяются вещества, подбирают правильный, последовательный ввод в реактор всех необходимых компонентов при изготовлении косметических средств. Понятие «растворимость» широко используется и в фармакологии. По определению растворимости судят о чистоте субстанции и вспомогательных веществ.
При изготовлении лекарственных средств, биологически активных добавок (БАД) зная о растворимости, применяют специальные технологические приемы:
Зная о растворимости веществ, подбирают различные сорастворители, солюбилизаторы и стабилизаторы для создания прочных лекарственных форм.
растворимости веществ в разных растворителях обычно приводятся в частных статьях на субстанции или вспомогательные вещества.
Под растворимостью веществ в фармакопее подразумевают условные термины, которые приведены в таблице № 1(1):
Таблица №1:
Очень важны для приема лекарственных средств и БАД знания о растворимости препарата. Лекарственное средство легче проникает в растворенном виде в желудочно – кишечный тракт, таким образом, принося более быстрый эффект облегчения больному, в отличие от мало растворимых или трудно растворимых лекарственных форм.
Как определяется растворимость веществ?
Берется навеска исследуемого вещества, помещается в отмеренное количество растворителя, раствор встряхивается в течение 10 мин.
Все определения проводят при температуре (18-22) 0 С.
Для медленно растворимых веществ (время растворения которых более 20 минут) возможно прогревание на водяной бане до 30 0 С.
После энергичного встряхивания в течение двух минут и охлаждения раствора до (18-22) 0 С визуально фиксируют результат.
Для медленно растворимых веществ условия растворимости указываются в частных статьях.
Вещество считается растворившимся, если при рассмотрении раствора в проходящем свете в нем не обнаруживаются частицы.
Если неизвестна растворимость вещества, то методика испытания следующая:
Берут 1 г вещества, прибавляют 1 мл растворителя и проводят испытание, как описано выше. Если вещество полностью растворилось, оно считается растворимым очень легко.
В случае, если растворение произошло не полностью, в этот раствор добавляют 2 мл растворителя и продолжают испытание. Навеска растворилась – считается, что вещество растворимо.
Если растворение прошло не полностью, то в раствор добавляют еще 7 мл растворителя и снова проводят растворение, как описано выше. Если при наблюдении в проходящем свете визуально не наблюдаются частицы, значит растворение прошло. Такое вещество считается умеренно растворимым.
В случае обнаружения нерастворенных частиц навески испытания проводят с 10 мг растертого вещества, добавляя к нему 10 мл растворителя. В том случае, если оно растворилось полностью –вещество считается мало растворимым.
Если растворение прошло не полностью, берут 10 мг растертого вещества, прибавляют к нему 100 мл растворителя и снова проводят испытание, как описано в методике. Вещество полностью растворилось – оно очень мало растворимо.
Для веществ с известной растворимостью, проводят испытания по вышеизложенной методике, но только для крайних значений указанного термина растворимости. Например, если вещество растворимо, то 100 мг его не должно раствориться в 1 мл, но полностью растворяется в 3 мл растворителя.Литература.
Государственная Фармакопея Российской Федерации. Х II издание. Часть 1, Москва, 2007 г, с.92-93.