Природничі науки. 8 клас. Інтегрований курс. Мандренко

Тема 2. Розчинність

rnk.com.ua/108788

Будете навчатися:

описувати вплив температури та тиску на розчинність;
порівнювати розчинність речовин;
визначати розчинність речовин, скориставшись кривою розчинності.

Розчинність

Розчинність — це властивість речовини утворювати з іншою речовиною розчин. Кожна речовина має різну розчинність. Нітратна і сульфатна кислоти, ацетон, етиловий спирт змішуються з водою в будь-яких співвідношеннях, мають необмежену розчинність у воді. Однак для багатьох інших речовин існує межа розчинення. У таблиці наведено розчинність деяких солей у 100 см³ води при 20 °С.

Таблиця 5.1. Розчинність різних солей

Речовина	Розчинність, г
Ферум(ІІ) хлорид	52,6
Плюмбум(ІІ) Йодид	0,07
Натрій хлорид	36

Попрактикуйтеся

1. Зазначте найменш та найбільш розчинну речовину з таблиці 5.1.

2. Яка маса натрій хлориду розчиниться в 50 см³ води за температури 20 °С?

3. Поміркуйте, чи всі насичені розчини є концентрованими, та чи всі розведені розчини є ненасиченими, і навпаки. Зробіть висновок, скориставшись додатковими джерелами інформації про різні сполуки з розчинністю до 30 г і більше 80 г. Для яких розчинних речовин не існує насичених розчинів?

Вплив температури і тиску на розчинність

Коли ви готуєте холодну каву, то додаєте каву в киплячу воду, а потім змішуєте з льодом. Чому б вам просто не додати каву в холодну воду? Справа в тому, що кава погано розчиняється в холодній воді. Розчинність більшості твердих речовин зростає з підвищенням температури, а від тиску не залежить.

Рис. 5.8. Холодна кава готується з розчину кави і води

Під час розчинення молекули розчинника стикаються з розчиненою речовиною, розбиваючи її на окремі частинки (молекули, атоми, йони). У разі підвищення температури молекули розчинника мають більше енергії, тому рухаються швидше. Це означає, що вони зіштовхуються з розчиненою речовиною частіше та з більшою силою.

Залежність розчинності речовини від температури часто подають у вигляді кривої розчинності (рис. 5.9).

Рис. 5.9. Криві розчинності деяких солей у воді

Температуру позначають на горизонтальній осі такого графіка, а на вертикальній — розчинність, тобто максимальну масу речовини, яка розчиняється за певної температури у 100 г води. Складу насичених розчинів відповідають точки на кривій розчинності, а ділянка під кривою — ненасиченим розчинам. Розчинність більшості газуватих речовин у воді прямо пропорційна тиску, тобто якщо збільшити тиск у декілька разів, розчинність газів у воді збільшиться в стільки ж разів (рис. 5.10). Зі зростанням температури розчинність газів у воді зазвичай зменшується.

Рис. 5.10. Вплив тиску на розчинність газу у воді

Значення розчинів у природі та житті людини

Вивчаючи природничі науки, ви дізналися, що засвоєння поживних речовин в організмі залежить від процесів розчинення. Біологічні рідини в живих організмах (кров, лімфа, слина, шлунковий сік) є водними розчинами речовин, що потрапили до організму разом з їжею або утворилися в ньому внаслідок хімічних перетворень. Соки рослин і решта напоїв, які ми п'ємо, — це також розчини. Ви вже знаєте, що розчини можуть бути не лише рідкими. Газоподібним розчином є повітря, а твердими розчинами є сплави металів.

Попрактикуйтеся

4. Визначте розчинність калій хлориду при температурі 60 °С, скориставшись кривою розчинності на рис. 5.9.

5. На рис. 5.11 показано криву розчинності вуглекислого газу у воді. Опишіть, як температура впливає на розчинність вуглекислого газу.

6. Запропонуйте та здійсніть експеримент, за допомогою якого можна відрізнити насичений і ненасичений розчини натрій хлориду.

7. Наведіть приклади використання розчинів у побуті, медицині, будівництві, різних галузях промисловості та професіях.

Рис. 5.11. Крива розчинності вуглекислого газу у воді

Наука в дії. Розчинні лікарські засоби

Чим краще лікарський засіб розчиняється у воді, тим швидше й ефективніше він діє в організмі людини. Сучасна медицина використовує принцип розчинності, щоб створювати ефективні ліки, які швидко розчиняються в шлунково-кишковому тракті, забезпечуючи оперативне надходження діючих речовин у кров.

Наприклад, вітаміни вживають згідно з рекомендаціями лікарів, запиваючи водою або разом з їжею, та поділяють на дві основні групи: жиророзчинні та водорозчинні, залежно від того, у якій речовині вони краще розчиняються і засвоюються організмом. Жиророзчинні вітаміни (A, D, Е, К) розчиняються в жирах і накопичуються в організмі, зокрема, в печінці та жировій тканині. Водорозчинні вітаміни (вітаміни групи В та вітамін С) розчиняються у воді та не накопичуються в організмі, тому організм повинен регулярно отримувати їх з харчування. До традиційних джерел вітаміну С в Україні належать квашені овочі (наприклад, капуста) та шипшина, яку заварюють та п'ють як чай.

Рис. 5.12. Таблетки містять невелику кількість діючої речовини

Завдання 5.2. Порівняння розчинності речовин

1. Насипте в одну хімічну склянку чайну ложку цукру, а в іншу — стільки ж кухонної солі. Додавайте по черзі в кожну ємність по столовій ложці води, перемішуючи суміші. Яка речовина розчинилася першою?

2. Візьміть дві нові хімічні склянки. Дотримуючись правил безпечної поведінки з речовинами, у першу налийте холодну воду, у другу — гарячу. Насипте в кожну склянку по чайній ложці цукру і перемішуйте. Поспостерігайте, у якій склянці цукор розчиняється швидше.

3. Додавайте кухонну сіль у склянку з 100 см³ води до тих пір, поки вона припинить розчинятися. Запишіть кількість натрій хлориду, яку вдалося розчинити і зробіть висновок про максимальну розчинність кухонної солі у воді при кімнатній температурі.

4. Порівняйте, як швидко розчиняються цукор і цукрова пудра у воді, щоб зрозуміти вплив ступеня подрібнення речовини на розчинність.

5. Зробіть висновки про фактори, які впливають на розчинність речовин.