Хімія. Повторне видання. 7 клас. Ярошенко

§ 14. За якими ознаками розчини відрізняють від інших сумішей

Варто пригадати, щоб нове пізнати

• Багато речовин утворюють з водою розчини.

• Як і будь яка суміш, розчини, виготовлені із одних і тих самих речовин, мають різний склад.

• У природі, побуті та виробництві найбільше розчинів, одним з компонентів яких є вода.

Проаналізуй малюнки колажу. Що їх об’єднує?

НУМО ДОСЛІДЖУВАТИ. РОЗЧИННІСТЬ РЕЧОВИН У ВОДІ

Завдання. Експериментально отримай відповідь на запитання:

• Як подрібнення розчиненої речовини впливає на швидкість її розчинення у воді?

• Однакова чи різна розчинність кухонної солі і цукру у воді за кімнатної температури?

Тобі знадобляться: кухонна сіль, цукор-пісок і цукор-рафінад, вода, терези або ваги, мірний посуд, секундомір, ложка для перемішування, посудина з прозорого матеріалу.

Сформулюй мету і гіпотезу дослідження.

Крок 1. Зваж порції кухонної солі, цукру-піску і цукру рафінаду масою по 10 г кожна.

Крок 2. Зважені порції речовин помісти в окремі прозорі посудини.

Крок 3. У кожну посудину долий однаковий об’єм води — 25 мл.

Крок 4. Визнач час, за який при перемішуванні у кожній посудині утвориться однорідна суміш/розчин.

Сформулюй висновок про вплив подрібнення розчиненої речовини на швидкість її розчинення.

Крок 5. Зваж 20 г кухонної солі і додай її у вже виготовлений розчин. Помішуй утворену суміш і спостерігай, чи вся сіль розчинилась.

Крок 6. Зваж 20 г цукру-піску і додай його в один із виготовлених розчинів цукру. Помішуй утворену суміш і спостерігай, чи весь цукор розчинився.

Порівняй результати кроків 5 і 6, сформулюй висновок про те, як подрібнення впливає на швидкість розчинення речовин; у якої з досліджених речовин розчинність більша.

Нині поширена практика обробки доріг у зимовий період технічною кухонною сіллю. Довоєнного 2021 року комунальні організації Києва придбали близько 59 000 тонн технічної та промислової солі для обробки доріг і тротуарів, витративши на це майже 81,8 млн грн.

Завдання 1. Висловіть припущення, чому цю речовину використовують у таких кількостях для усунення наслідків ожеледиці. У відповіді зосередьтесь на властивостях розчинів замерзати за нижчої, а кипіти за вищої температури, ніж у розчинника.

Завдання 2. Чи є альтернатива технічній кухонній солі у боротьбі з ожеледицею?

Завдання 3. Які загрози довкіллю створює таке використання кухонної солі?

Завдання 4. Скільки шкільних автобусів вартістю приблизно 3 млн грн можна було б придбати за ці кошти?

КОМПОНЕНТИ РОЗЧИНУ. Багато речовин утворюють з водою гомогенні суміші, або розчини.

До компонентів розчину застосовують назви розчинник і розчинена речовина. Речовину, що розчиняється, називають розчиненою речовиною. Речовину, в якій розчиняють — розчинником (мал. 35).

Мал. 35. Схематичне зображення компонентного складу розчину

З-поміж узятих для виготовлення розчину речовин розчинником вважається компонент, що має однаковий агрегатний стан з розчином. Інші складники розчину будуть розчиненими речовинами.

• Розчинником прийнято називати компонент розчину, вміст якого більший і який має з розчином однаковий агрегатний стан.

Найпоширенішим розчинником є вода. Окрім неї існують й інші розчинники, наприклад: етанол, ацетон, бензин (суміш органічних речовин). Етанол використовують як розчинник під час виготовлення різних медичних препаратів (настоянка йоду, календули тощо). На властивостях ацетону розчиняти різні органічні речовини ґрунтується його використання в засобах для очищення поверхонь від лаків і фарб.

Маючи справу з розчинами у повсякденному житті, ти часто змінюєш вміст їх компонентів. Так, щоб не обпектися гарячим солодким чаєм, доливаєш у склянку холодної кип’яченої води. Якщо цей напій недостатньо солодкий, то додаєш у нього цукор. Щоб зменшити вміст газів, розчинених у мінеральній воді, залишають пляшку відкритою. Тобто склад розчинів, як і будь-яких сумішей, можна довільно змінювати, але в певних межах.

РОЗЧИННІСТЬ РЕЧОВИН У ВОДІ. Розчинена речовина рівномірно змішується з молекулами води до певної межі. Це залежить від фізичної властивості речовини, яку називають розчинністю.

• Під розчинністю у воді розуміють максимальну масу розчиненої речовини, що повністю розчиняється у 100 г води за певної температури.

Залежно від розчинності у воді за температури 20-25 °С речовини класифікують на добре розчинні (понад 1 г у 100 г води), малорозчинні (від 0,001 г до 1 г у 100 г води) і практично нерозчинні (менше 0,001 г у 100 г води).

Завдання 1. Скористайся доступними інформаційними джерелами і самостійно добери приклади речовин кожної групи. Обміняйся отриманою інформацією з однокласниками й однокласницями.

Завдання 2. Скориставшись наведеною інформацією, намалюй на папері 2D-моделі сумішей: а) води і добре розчинної речовини; б) води і погано розчинної речовини; в) води і нерозчинної речовини.

Абсолютно нерозчинних речовин не існує. Розчинення срібної ложки у склянці з водою не спостерігається, проте хімічний аналіз води, в яку вона занурена, виявляє наявність у ній йонів Аргентуму.

Розчинність речовин залежить і від розчинника, і від розчиненої речовини. Так, цукор — добре розчинна у воді речовина, а кисень — малорозчинна. Речовина може добре розчинятися в одному розчиннику і значно гірше або взагалі не розчинятися в іншому. Наприклад, жири не розчиняються у воді, проте добре розчиняються у бензині.

ХІМІЧНА СКАРБНИЦЯ

Печери — витвори природи, що вражають красою і формами. Їх чимало в Україні, зокрема Кришталева печера в Тернопільській області (мал. 36).

Мал. 36. У Кришталевій печері

Печера Оптимістична теж розташована в Тернопільській області. Це одна з найвідоміших печер у світі. Вона занесена до «Книги рекордів Гіннеса» як найдовша в Євразії (протяжність 250 кілометрів) та друга за довжиною у світі.

У Хмельницькій області розташована триповерхова печера Атлантида. Її варто відвідати всім поціновувачам незвичайного та прекрасного, адже печеру вважають другою за красою у Європі.

Завдання. Добери цікаву інформацію про одну з печер України. З’ясуй, яку роль в їх утворенні відіграє фізична властивість речовин — розчинність у воді.

ТОБІ ДО СНАГИ

1. Назви один компонент розчину, два розчинники, три добре розчинні у воді речовини.

2. Скориставшись навчальним матеріалом підручника запропонуй, як можна видалити плями жиру чи малярської фарби на одязі.

3. Проаналізуй склад виготовлених розчинів і назви розчинені речовини та розчинники:

а) 2 г харчової соди розчинили у 20 г води;
б) 60 г етанолу (рідка речовина) розчинили у 40 г води.

4. Прочитай на етикетці харчового оцту його склад. До яких сумішей слід віднести цю смакову приправу? Як назвеш кожен компонент оцту?

5. Накресли в зошиті таблицю 21 і заповни її необхідною інформацією.

Таблиця 21

*Розчин*	*Розчинник*	*Розчинена/розчинені речовини*
Морська вода
Оцет
Компот
Повітря

6. Учні й учениці в групі дискутували з приводу того, чи є сенс вдаватись до нагрівання під час виготовлення розчину кухонної солі. Одні давали ствердну відповідь, інші заперечували. Спірне питання було вирішене після того, як лідер групи запропонував розглянути графік розчинності кухонної солі у воді.