Что быстро растворяется в воде
Вода как растворитель — свойства, значение и примеры
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 «Растворимые и нерастворимые в воде вещества»
Цель: узнать опытным путем, какие твердые вещества растворяются в воде, а какие не растворяются в воде.
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.
I. Организационный момент
У: Здравствуйте, ребята. Поприветствуйте друг друга глазами. Рада вас видеть, присаживайтесь.
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).
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.)
(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?
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.
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.
Как можно повлиять на растворимость веществ в воде
Растворы представляют собой однородные смеси. Однако есть растворы с другими жидкими, газообразными или даже твердыми веществами.
Максимальное количество вещества, которое может быть растворено в определенном количестве растворителя, образуя стабильную систему, называется растворимостью. В обычных условиях это всегда вопрос температуры и, возможно, давления. Любое количество вещества по отношению к количеству растворителя называется концентрацией.
Химическое равновесие
В обратимых реакциях, которые состоят не только из прямой, но и из обратной реакции, существует характерное соотношение исходных материалов и продуктов при постоянной температуре. В результате устанавливается равновесие, при котором скорость прямой и обратной реакции одинакова.
Растворение вещества в воде возможно до тех пор, пока концентрация вещества не достигнет предела растворимости. В этот момент образуется фаза нерастворенного материала. В случае твердых тел это почва.
Раствор может быть перенасыщен на короткое время, но избыток растворенного вещества быстро выпадет в осадок. Устанавливается динамическое равновесие, при котором вещество растворяется с той же скоростью, что и выходит из раствора, в результате раствор становится насыщенным.
Если температура и давление специально не указаны для растворимости, обычно применяются стандартные условия: температура 20-22 C, давление — 1 бар.
Следующие параметры могут влиять на растворимость вещества в воде:
Полярность
Вещества, состоящие из ионов или молекул, содержащих заряды, называются полярными. Молекулы без этих зарядов называются неполярными. Молекула воды полярна, потому что две ее молекулы водорода имеют положительный частичный заряд, а молекула кислорода имеет отрицательный заряд. Поскольку подобное растворяется в подобном, полярные вещества, такие как соли, более растворимы в воде, чем неполярные вещества, например, масло.
Температура
Температура прямо влияет на растворимость веществ. Когда вещество растворяется в воде, энергия либо выделяется, либо поглощается (в виде тепла). Первые процессы растворения называются экзотермическими, а вторые — эндотермическими. Если процесс эндотермический, растворимость вещества увеличивается с повышением температуры. Это верно для большинства твердых тел. В экзотермических процессах растворимость уменьшается с повышением температуры, что обычно свойственно газам.
Давление
Давление практически не влияет на растворимость твердых веществ в воде. С другой стороны, объем газов сильно зависит от давления. Поэтому их растворимость в воде напрямую зависит от давления. При этом действует следующее правило: чем выше давление, тем больше газа переходит в раствор.
Значение pH
Когда некоторые вещества растворяются, из молекул воды образуются ионы. Примером этого является хлор, который вызывает образование ионов H+ в воде. В зависимости от pH растворителя он может содержать больше ионов H+ или больше ионов OH-.
Чистая вода — нейтральный растворитель.
Соленость и наличие других веществ
На растворимость веществ также влияет то, содержатся ли в воде другие вещества. Однако не только концентрация одной соли может влиять на растворимость другой соли в воде, но, например, содержание солей может изменять растворимость газов. Кислород менее растворим в соленой воде, чем в пресной.
Конспект образовательной деятельности по познавательному развитию «Что растворяется в воде?»
Ольга Подузова
Конспект образовательной деятельности по познавательному развитию «Что растворяется в воде?»
Конспект
Образовательной Деятельности
образовательная область: «Познавательное развитие»
Тема: «Что растворяется в воде?
Цель: Знакомство детей с растворимостью и нерастворимостью в воде различных предметов.
Показать детям растворимость и нерастворимость в воде различных предметов.
Материалы и оборудование: мука, сахарный песок, речной песок, пищевой краситель, стиральный порошок, стаканы с чистой водой, палочки, картинки с изображением представленных веществ.
Интеграция образовательных областей: «Социально- коммуникативное развитие»,
«Физическое развитие».
Содержание организованной деятельности детей:
(Звучит фонограмма «звуки воды»)Дети проходят в лабораторию «Знайки», рассаживаются за столы.
Перед детьми на подносах стаканы с водой, палочки, ложки и вещества в различных емкостях.
Воспитатель: Ребята сегодня мы с вами проведём эксперименты с водой и различными веществами и понаблюдаем, что произойдет, если мы эти вещества добавим в воду?
Воспитатель: Ребята, как выдумаете, что произойдет, если в воду добавить сахарный песок? Давайте добавим сахар и помешаем его палочкой в воде. Что мы с вами наблюдаем? Что изменилось?
Дети: Сахар растворился.
Вывод: сахар растворился.
Воспитатель: Что произойдёт с водой, если мы добавим в воду речной песок? Добавляем к воде речной песок, перемешиваем. Изменилась ли вода? Стала ли она мутной или осталась прозрачной? Растворился ли речной песок?
Дети: Нет не растворился.
Вывод: речной песок не растворяется в воде.
Разминая поясницу, мы не будем торопиться.
Вправо, влево повернись, на соседа оглянись. (Повороты туловища в стороны.)
Чтобы стать ещё умнее, мы слегка покрутим шеей.
Раз и два, раз и два, закружилась голова! (Вращение головой в стороны.)
Для начала мы с тобой крутим только головой. (Вращения головой.) Корпусом вращаем тоже. Это мы, конечно, сможем! (Повороты туловища вправо и влево.)
А теперь мы приседаем!Мы прекрасно понимаем:
От разминки раскраснелись и за столы мы снова сели. (Дети садятся за столы.)
Воспитатель: Продолжим наши опыты. Что произойдёт с водой, если мы добавим в неё пищевой краситель? Добавляем краску, перемешиваем. Что изменилось? (Вода изменила цвет.) Растворилась ли краска? Краска изменилась или изменила цвет воды? Какая стала вода (прозрачная или нет)
Дети: Вода стала не прозрачная.
Вывод: пищевая краска растворяется в воде.
Воспитатель: Что случится, если мы добавим в воду муку? Добавляем в воду муку, перемешиваем. Какой стала вода? Мутной или прозрачной?
Вывод: вода мутная, мука в воде не растворяется.
Воспитатель: Что станет, если добавить в воду стиральный порошок? Добавляйте стиральный порошок, перемешайте. Растворился ли порошок в воде? Что вы заметили необычного? Окуните в смесь пальцы и проверьте, остались ли она на ощупь такой же, как чистая вода?
Дети: Вода на ощупь мыльная не чистая.
Вывод: Вода стала мыльной.
Что мы узнали нового о воде? (вода –растворитель)
Все ли растворяет вода?
Какие вещества не растворяются в воде?
А какие растворяются?
Конспект занятия «Что мы знаем о воде?» Технологическая карта организованной учебной деятельности Образовательная область: Коммуникация. Раздел: Основы Экологии Тема: Что мы.
Фотографии к занятию по экспериментальной деятельности «Что растворяется в воде?» ема: «Что растворяется в воде?» Составила: Табаксоева Л. И. Программное содержание: 1. Учить детей выявлять вещества, которые растворяются.
Конспект занятия по опытно-экспериментальной деятельности в средней группе «Что растворяется в воде?» Тема: «Что растворяется в воде?» Составила: Табаксоева Л. И. Программное содержание: 1. Учить детей выявлять вещества, которые растворяются.
НОД в подготовительной группе «Что мы знаем о воде» Программное содержание: Коррекционно-образовательные задачи: Уточнить и расширить знания детей о воде, ее свойствах. Вода – это жидкость,.
Праздник на воде «Марья Искусница» Задачи: Создать у детей положительный эмоциональный настрой. Развивать умение оценивать ситуацию проблемного характера. Воспитывать дружеские.
Праздник на воде «Морское путешествие» Задачи: • Создать у детей положительное эмоциональное настроение. • Способствовать укреплению здоровья, проявлению двигательных умений и.
Развлечение на воде «Искатели сокровищ» Цель: Способствовать формированию у детей устойчивого интереса к плаванию. Создать радостную,приподнятую атмосферу на занятии. Закреплять.
Эбру — рисование на воде Рисование эбру– одна из самых фантастических техник изобразительного искусства. Вода проявляет себя с совершенно неожиданной стороны..