Урок окружающего мира «Вода – растворитель»

Цель урока: изучение свойств воды.

Задачи урока: дать представление о воде как растворителе, о растворимых и нерастворимых веществах; познакомить с понятием «фильтр», с простейшими способами определения растворимых и нерастворимых веществ; подготовить доклад на тему «Вода – растворитель».

Оборудование и наглядные пособия: учебники, хрестоматии, тетради для самостоятельной работы; наборы: стаканы пустые и с кипяченой водой; коробочки с поваренной солью, сахаром, речным песком, глиной; чайные ложки, воронки, фильтры из бумажных салфеток; гуашь (акварельные краски), кисти и листы для рефлексии; презентация, выполненная в Power Point, мультимедийный проектор, экран.

ХОД УРОКА

I.  Организационный момент

У. Всем доброе утро! (Слайд 1)
Приглашаю вас на третье заседание школьного научного клуба «Мы и окружающий мир».

II. Сообщение темы и цели урока

Учитель. Сегодня у нас гости, учителя из других школ, которые пришли на заседание клуба. Предлагаю председателю клуба, Порошиной Анастасии, открыть заседание.

Председатель.  Мы сегодня собрались на заседание клуба по теме «Вода – растворитель». Задание всем присутствующим: подготовить доклад на тему «Вода – растворитель». На этом уроке вам вновь предстоит стать исследователями свойств воды. Изучать эти свойства вы будете в своих лабораториях, с помощью «консультантов» – Макаренкова Михаила, Старковой Олеси и Стениной Юлии. Каждая лаборатория должна будет выполнить следующее задание: провести опыты и наблюдения, а в конце заседания обсудить план сообщения «Вода – растворитель».

III. Изучение нового материала

У. С разрешения председателя я хочу сделать первое сообщение. (Слайд 2) Такое же заседание по теме «Вода – растворитель» недавно провели ученики села Мирного. Открыл заседание Костя Погодин, который напомнил всем присутствующим еще об одном удивительном свойстве воды: многие вещества в воде могут распадаться на невидимые мельчайшие частицы, то есть растворяться. Следовательно, для многих веществ вода – хороший растворитель. После этого Маша предложила провести опыты и выявить способы, с помощью которых можно будет получить ответ на вопрос, растворяется вещество в воде или нет.

У. Предлагаю вам на заседании клуба определить растворимость в воде таких веществ, как поваренная соль, сахар, речной песок и глина.
Давайте предположим, какое вещество, по вашему мнению, растворится в воде, а какое не растворится. Выскажите свои предположения, догадки и продолжите высказывание: (Слайд 3)


Предположим …
Допустим …
Возможно …
Что, если …

У. Подумаем вместе, какие гипотезы будем подтверждать. (Слайд 3)
Предположим … (соль растворится в воде)
Допустим … (сахар растворится в воде)
Возможно … (песок не растворится в воде)
Что, если … (глина не растворится в воде)
У. Давайте, и мы проведем опыты, которые помогут нам в этом разобраться.     Перед работой председатель напомнит вам правила при проведении опытов и раздаст карточки, на которых эти правила напечатаны. (Слайд 4)
П. Посмотрите на экран, где записаны правила.

«Правила при проведении опытов»

  1. Необходимо бережно относиться ко всем приборам. Их можно не только разбить, ими можно и пораниться.
  2. Во время работы можно не только сидеть, но и стоять.
  3. Опыт проводит один из учеников (докладчик), остальные молча наблюдают или по просьбе докладчика помогают ему.
  4. Обмен мнениями по результатам проведенного опыта начинается только после того, как докладчик разрешает его начать.
  5. Переговариваться друг с другом нужно тихо, не мешая остальным.
  6. Подходить к столу и проводить замену лабораторного оборудования можно только по разрешению председателя.

IV. Практическая работа

У. Предлагаю председателю выбрать  «консультанта», который прочитает вслух из учебника (с.85) порядок действий при проведении первого опыта. (Слайд 5)

1) П.  Проведите опыт с поваренной солью. Проверьте, растворяется ли в воде поваренная соль.
«Консультант» из каждой лаборатории берет один из подготовленных наборов, и проводит опыт с поваренной солью. В прозрачный стакан наливает кипяченую воду. Всыпает в воду небольшое количество поваренной соли. Группа наблюдает, что происходит с кристалликами соли, и исследует воду на вкус.


Председатель (как в игре КВН) зачитывает один и тот же вопрос каждой группе, а представители от лабораторий отвечают на них.
П. (Слайд 6) Изменилась ли прозрачность воды? (Прозрачность не изменилась)
Изменился ли цвет воды? (Цвет не изменился)
Изменился ли вкус воды? (Вода стала соленой)
Можно ли сказать, что соль исчезла? (Да, она растворилась, исчезла, ее не видно)
У. Сделайте вывод. (Соль растворилась) (Слайд 6)

П. Прошу всех приступить к выполнению второго опыта, для которого необходимо использовать фильтры.

У. Что такое фильтр? (Прибор, устройство или сооружение для очищения жидкостей, газов от твёрдых частиц, примесей.) (Слайд 7)
У. Прочитайте вслух порядок действий при выполнении опыта с фильтром. (Слайд 8)
Учащиеся пропускают воду с солью через фильтр, наблюдают и исследуют воду на вкус.
П. (Слайд 9) Осталась ли соль на фильтре? (На фильтре пищевая соль не осталась)
Изменился ли вкус воды? (Вкус воды не изменился)
Удалось ли очистить воду от соли? (Пищевая соль прошла с водой через фильтр)

У. Сделайте вывод из своих наблюдений. (Соль растворилась в воде) (Слайд 9)
У. Подтвердилась ли ваша гипотеза?
У. Все правильно! Молодцы!
У. Результаты опыта оформите письменно в Тетради для самостоятельной работы (с. 30). (Слайд 10)

2) П. (Слайд 11) Проделаем такой же опыт еще раз, только вместо соли положим чайную ложку сахарного песка.
 «Консультант» из каждой лаборатории берет второй набор и проводит опыт с сахаром. В прозрачный стакан наливает кипяченую воду. Всыпает в воду небольшое количество сахара. Группа наблюдает, что происходит и исследует воду на вкус.


П. (Слайд 12) Изменилась ли прозрачность воды? (Прозрачность воды не изменилась)
Изменился ли цвет воды? (Цвет воды не изменился)
Изменился ли вкус воды? (Вода стала сладкой)
Можно ли сказать, что сахар исчез? (Сахар стал невидимым в воде, вода его растворила)
У. Сделайте вывод. (Сахар растворился) (Слайд 12)

У. Пропустите воду с сахаром через бумажный фильтр. (Слайд 13)
Учащиеся пропускают воду с сахаром через фильтр, наблюдают и исследуют воду на вкус.


П. (Слайд 14) Остался ли сахар на фильтре? (На фильтре сахара не видно)
Изменился ли вкус воды? (Вкус воды не изменился)
Удалось ли очистить воду от сахара? (Воду от сахара очистить не удалось, вместе с водой он прошел через фильтр)
У. Сделайте вывод. (Сахар растворился в воде) (Слайд 14)
У. Подтвердилась ли гипотеза?
У. Верно. Молодцы!
У. Результаты опыта оформите письменно в Тетради для самостоятельной работы. (Слайд 15)

3) П. (Слайд 16) Проверим утверждения и проведем опыт с речным песком

.
У. Прочитайте в учебнике порядок действий при проведении опыта.
Проводят опыт с речным песком. Размешивают в стакане с водой чайную ложку речного песка. Дают смеси отстояться. Наблюдают, что происходит с песчинками и водой.
П. (Слайд 17) Изменилась ли прозрачность воды? (Вода стала мутной, грязной)
Изменился ли цвет воды? (Цвет воды изменился)
Исчезли ли песчинки? (Более тяжелые песчинки опускаются на дно, а мелкие плавают в воде, делая ее мутной)
У. Сделайте вывод. (Песок не растворился) (Слайд 17)

У. (Слайд 18) Пропустите содержимое стакана через бумажный фильтр.
Учащиеся пропускают воду с сахаром через фильтр, наблюдают.
П. (Слайд 19) Что проходит через фильтр, а что остается на нем? (Вода проходит через фильтр, а речной песок остался на фильтре и песчинки хорошо видны)
Очистилась ли вода от песка? (Фильтр помогает очистить воду от частиц, которые в ней не растворяются)
У. Сделайте вывод. (Речной песок в воде не растворился) (Слайд 19)
У. Верным ли было ваше предположение о растворимости песка в воде?
У. Отлично! Молодцы!
У. Результаты опыта оформите письменно в Тетради для самостоятельной работы. (Слайд 20)

4) П. (Слайд 21) Проделайте такой же опыт с кусочком глины.
Проводят опыт с глиной. Размешивают в стакане с водой кусочек глины. Дают смеси отстояться. Наблюдают, что происходит с глиной и водой.
П. (Слайд 22) Изменилась ли прозрачность воды? (Вода стала мутной)
Изменился ли цвет воды? (Да)
Исчезли ли частицы глины? (Более тяжелые частицы опускаются на дно, а мелкие плавают в воде, делая ее мутной)
У. Сделайте вывод. (Глина не растворилась в воде) (Слайд 22)

У. (Слайд 23) Пропустите содержимое стакана через бумажный фильтр.
П. (Слайд 24) Что проходит через фильтр, а что остается на нем? (Вода проходит через фильтр, а не растворившиеся частицы остаются на фильтре.)
Очистилась ли вода от глины? (Фильтр помог очистить воду от частиц, которые не растворились в воде)
У. Сделайте вывод. (Глина не растворяется в воде) (Слайд 24)
У. Гипотеза подтвердилась?
У. Молодцы! Все правильно!

У. Прошу одного из членов группы зачитать выводы, записанные в тетради, всем присутствующим.
У. Есть ли у кого-нибудь дополнения, уточнения?
У. Сделаем выводы из опытов. (Слайд 25)
Все ли вещества растворяются в воде? (Соль, сахарный песок растворились в воде, а песок и глина не растворились.)
Всегда ли с помощью фильтра можно выявить, растворяется вещество в воде или нет? (Растворившиеся в воде вещества проходят через фильтр вместе с водой, а не растворившиеся частицы остаются на фильтре)

У. Прочитайте о растворимости веществ в воде в учебнике (с.87).

У. Сделайте вывод о свойстве воды как растворителя. (Вода – растворитель, но не все вещества в ней растворяются) (Слайд 25)

У. Советую членам клуба прочитать рассказ в хрестоматии «Вода – растворитель» (с.46). (Слайд 26)
Почему же ученым пока не удалось получить абсолютно чистую воду? (Потому что в воде растворены сотни, а может и тысячи разных веществ)

У. Как люди используют свойство воды растворять некоторые вещества?
(Слайд 27) Безвкусная вода становится сладкой или соленой благодаря сахару или соли, так как вода растворяет и приобретает их вкус. Это свойство человек использует, когда готовит пищу: заваривает чай, варит компот, супы, солит и консервирует овощи, заготавливает варенье.
(Слайд 28) Когда мы моем руки, умываемся или купаемся, когда стираем одежду, то используем жидкую воду и ее свойство – растворителя.
(Слайд 29) В воде также растворяются газы, в частности кислород. Благодаря этому в реках, озерах, морях живут рыбы и другие. Соприкасаясь с воздухом, вода растворяет кислород, углекислый газ и другие газы, которые находятся в нем. Для живых организмов, обитающих в воде, например, рыб, очень важен кислород, растворенный в воде. Он им нужен для дыхания. Если бы кислород не растворялся в воде, то водоемы были бы безжизненными. Зная это, люди не забывают насыщать кислородом воду в аквариуме, где живут рыбки, или прорубают зимой проруби в водоемах для улучшения жизни подо льдом.
(Слайд  30) Когда рисуем акварельными красками или гуашью.

У. Обратите внимание на задание, записанное на доске. (Слайд 31) Предлагаю составить коллективный план выступления на тему «Вода – растворитель». Обсудите его в своих лабораториях.
Заслушивание планов по теме «Вода – растворитель», составленных учащимися.
У. Давайте все вместе сформулируем план выступления. (Слайд 31)

Примерный план выступления по теме «Вода – растворитель»

  1. Введение.
  2. Растворение веществ в воде.
  3. Выводы.
  4. Использование людьми свойства воды растворять некоторые вещества.

Экскурсия в «Выставочный зал». (Слайд 32)

У. При подготовке сообщения вы можете использовать дополнительную литературу, подобранную ребятами, помощниками докладчиков по теме нашего заседания. (Обратить внимание учащихся на выставку книг,    интернет – страничек)

V. Итог урока

Какое свойство воды исследовали на заседании клуба? (Свойство воды как растворителя)
К какому выводу мы пришли, исследовав это свойство воды? (Вода – хороший растворитель для некоторых веществ.)
Как вы думаете, трудно быть исследователями?
Что показалось наиболее сложным, интересным?
Пригодятся ли вам знания, приобретенные в ходе исследования этого свойства воды в дальнейшей жизни? (Слайд 33) (Очень важно помнить о том, что вода – растворитель. Вода растворяет соли, среди которых есть как полезные для человека, так и вредные. Поэтому пить воду из источника, если вы не знаете, чист ли он, нельзя. Не зря в народе есть пословица: «Не всякая водица для питья годится».)

VI. Рефлексия

Как мы используем свойство воды растворять некоторые вещества на уроках изобразительного искусства? (Когда рисуем акварельными красками или гуашью)
Предлагаю вам, используя это свойство воды, раскрасить воду в стакане в такой цвет, который наиболее полно соответствует вашему настроению. (Слайд 34)
«Желтый цвет» – радостное, светлое, хорошее настроение.
«Зеленый цвет» – спокойное, уравновешенное.
«Синий цвет» – грустное, печальное, тоскливое настроение.
Покажите свои листы с раскрашенной водой в стакане.

VII. Оценивание

Благодарю председателя, «консультантов» и всех участников заседания за активную работу.

VIII. Домашнее задание

(Слайд 35) Составить по плану доклад для выступления по теме «Вода – растворитель». Лучшие исследовательские работы по этой теме будут отправлены в научный клуб.
(Слайд 36) Спасибо всем за урок. Думаю, что заседание школьного клуба прошло хорошо, и вы можете поделиться своими впечатлениями, написав об этом в клуб любителей природы «Мы и окружающий мир».

Окружающий мир 2 класс. Вода

У

рок окружающего мира во 2 классе по системе развивающего обучения Л.В.Занкова.

Тема урока: Вода – растворитель.

Цели урока:

  1. создать условия для определения учащимися   свойства воды — растворитель;

  2. формировать исследовательские умения в практической деятельности;

  3. формировать универсальные учебные действия:

    • коммуникативные (умение принимать ответственное решение при совместной деятельности в микрогруппе, построение речевых высказываний, лидерство и согласованность действий с партнерами, планирование учебного сотрудничества),

    • личностные (умение любоваться красотой окружающего мира, умение соблюдать установленные правила),

    • регулятивные (самоконтроль, самооценка, целеполагание, планирование, прогнозирование, умение формулировать тему и выявлять объект исследования, коррекция),

    • познавательные (умения анализировать текст, классифицировать, ставить проблему, работать с текстом, умение выделять существенное, наблюдать, обобщать, строить речевые высказывания, делать выводы и использовать полученные знания в практической деятельности).

Оборудование:

  • ПК, проекционное оборудование, презентация к уроку;

  • химическая посуда для опытов: стаканы, мерные ложки;

  • вещества для опытов: соль, сода, песок, вишневый сок, мел, вода;

  • акварельные краски, таблетки, мыло, пакетик растворимого кофе, бутылка минеральной воды;

  • карточки-задания для фиксации результатов групповой работы.

Прозвенел для нас звонок – начинается урок.

Вы друг другу улыбнитесь и тихонечко садитесь.

Цветы Физминутка для глаз (цветы)

Этап мотивирования к учебной деятельности

Что скажите?

— Значит , без какого вещества ничто живое на Земле не может существовать?

Большая часть поверхности Земли покрыта водой.

-Представьте, что на Земле вдруг пропала вся вода.

-Что изменилось бы на планете? (пропала жизнь, не было бы животных растений, людей)

Может быть, она бы выглядела так

Интересным является факт, что человек на 70% состоит из воды.

Актуализация и постановка проблемы

( под журчание воды)

Вода! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни, ты сама жизнь…Ты самое большое богатство в мире.

— Почему Антуан де Сент-Экзюпери написал «вода – сама жизнь, самое большое богатство в мире»?

(- Жизнь зародилась в воде, Вода необходима для организма человека, для растений и животных,

Без воды невозможна жизнь на Земле.

Вода «добывает» электрический ток, работая на электростанциях, и моет всех людей, города, машины, дороги. А ещё вода- это самая большая и удобная дорога. По ней днём и ночью плывут суда, везут разные грузы, пассажиров.

Вот она какая, вода!

Но все это стало доступно человеку только после того, как он хорошо изучил воду.

Слайд тест

— Проверим свои знания о воде. Руководители групп приготовьте сигнальные карточки. Обсудив в группе вопрос, дайте на него правильный ответ.

 1.Сколько воды требуется организму человека в сутки?

 1) более 2 литров 2) более 1 литра 3) более 5 литров

 2.Какое состояние воды названо неверно?

 1) твёрдое 2) газообразное 3) мягкое

 3.Вода превратится в лёд при температуре:

 1) плюс пять 2) ноль 3) плюс три

 4.Какой воды на Земле больше?

 1) солёной 2) пресной

 5.Какая вода нужна людям для питья?

 1) солёная 2) пресная 3) чистая

 6.Какое свойство воды названо неверно?

 1) вода прозрачная 2) вода не имеет запаха 3) вода имеет белый цвет

Пустой слайд!!!

а Растворитель – это свойство воды или нет? Как вы думаете? Возьмите пульты и проголосуйте.

( 1. Возникает проблема – кто-то согласен, а кто-то нет. Надеюсь, что в конце урока мы придем к общему мнению.

2. Если да. На уроке нам предстоит ИССЛЕДОВАТЬ это свойство воды.)

Построение проекта выхода из проблемной ситуации

— Сформулируйте тему сегодняшнего урока.

(Тема: Вода – растворитель? или …… )

Что будет сегодня объектом исследования?

(Вспомните о чём мы говорим.)

( Мы говорим о воде. Значит Объектом будет вода.)

Какое свойство воды будет предметом исследования? (свойство растворитель)

Слайд правила

Предлагаю наш класс превратить на время в научный центр, а работать будут пять исследовательских групп.

В каждой группе есть: руководитель, секретарь, докладчик и лаборанты.

Роли в ваших группах распределены, но это недостаточно.

В каждой группе существуют правила (слайд)

Руководители групп по очереди прочитайте правило.

Руководитель1группы начинает….

  • Каждый выполняет свою роль

  • Работаем тихо

  • Читаем внимательно

  • Говорим по очереди

  • Вкус веществ не определяем!!!

— При соблюдении всех правил, каждая группа сделает точный вывод!

Юные исследователи, перед нашим научным центром стоит важная цель.

Назовите её. (вернуться пред слайду)

(Опытным путем доказать, обладает ли вода свойством «растворитель.)

план действий. (слайд).

Перед вами план действий. (слайд). Ознакомимся с ним.

Секретари групп по очереди зачитают план действий

Чтение начинает секретарь 1 группы,……

1.Прочитать задание и выполнить опыт.

2. Записать свои наблюдения (что произошло)

3. Сделать вывод (вода растворитель или нет)

4. Записать результат в карточку

5. Рассказать классу о результатах опыта.

Реализация проекта

— Прошу руководителей подойти за заданиями для групп

Прошу лаборантов подойти за необходимыми веществами (1соль, 2 сода, 3 сок , 4 глина или песок, 5 мел,)

Приступаем к исследованию!!!

Физминутка

А теперь немножко отдохнём

Льется чистая водица.

Мы умеем сами мыться.

Порошок зубной берём

Крепко щеткой зубы трём

Моем шею, моем уши

Вытираемся посуше.

Юные исследователи начинаем пресс-конференцию.

От каждой группы выступает докладчик,

лаборант демонстрирует результат.

таблица

Докладчик группы №1:

— После того, как насыпали в воду соль и размешали, мы увидели, что соль стала незаметной. Вода осталась прозрачной. Соль растворилась.

Докладчик группы №2:

— После того, как насыпали в воду соду, размешали, мы увидели, что сода стала незаметной. Вывод: сода растворяется в воде

Докладчик группы №3:

-Мы налили в воду вишневый сок. Он смешался с водой и равномерно по ней распределился. Вода поменяла цвет. Сок растворился.

— Какой вывод вы сделали?

Соль растворяется в воде.

Сода растворяется в воде.

Сок растворяется в воде. (В таблице отмечаем результаты)

— Соль, сода, сок смешались с водой и теперь их трудно или даже невозможно отделить друг от друга.

Они растворились. Что такое растворение?

Откройте учебник и найдите ответ на этот вопрос на с.19 (обратить внимание на схему!)

— Итак, мы заслушали отчеты 3 групп. Результаты их опытов у вас перед глазами.

— Как вы ответите вода растворитель? (ДА)

— Предоставляем слово 4 группе.

Докладчик группы №4:

Мы насыпали в воду песок. Он опустился на дно.

Вывод: песок не растворяется в воде.

Даём слово 5 группе.

Докладчик группы № 5:

Мы насыпали в воду мел. Он опустился на дно.

Какой вывод сделаем? Мел в воде. не растворяется

Мы заслушали отчёты ещё двух групп. Какой вывод мы сделаем?

(вода растворяет не все вещества)

— Вспомните вопрос, который стоял перед научным центром.

(вода – растворитель?)

— Как сейчас вы ответите на него?

(Вода растворитель, но она растворяет не все вещества!)

Первичное закрепление с проговариванием во внешней речи

Итак, вы узнали новое свойство воды.

Теперь это свойство попробуем применить в жизни.

Я даю каждой группе объект. Ваша задача – провести опыт, т.е. соединить это вещество с водой и прокомментировать, как это вещество связано с водой и ее свойством — «растворитель».

Учитель выдает по группам

1. акварельные краски

2. таблетки

3. мыло

4. пакетик растворимого кофе

5. молоко

Идет обсуждение в группах с последующим озвучиванием.

Группа №1: «Акварельные краски растворяются в воде»

Группа №2: «Таблетки растворяются в воде»

Группа №3: «Мыло растворяется в воде»

Группа №4: «Кофе растворяется в воде»

Группа №5: «Молоко растворяется в воде»

Как часто использует человек данное свойство воды? (ежедневно)

Рефлексия учебной деятельности

(Слайд 34)

— Как мы используем это свойство воды на уроках изобразительного искусства? (Когда рисуем акварельными красками или гуашью)

Предлагаю вам, используя это свойство воды, раскрасить воду в стакане в такой цвет, который наиболее полно соответствует вашему настроению.

«Желтый цвет» – радостное, светлое, хорошее настроение.

«Зеленый цвет» – спокойное, уравновешенное.

«Синий цвет» – грустное, печальное, тоскливое настроение.

— Покажите ваши стаканчики с водой.

Итог урока, оценивание

-Вы проделали огромную работу — ставили опыты, наблюдали, совещались и как результат — открыли новое для себя свойство воды. Назовите его еще раз. (Вода – растворитель)

— Как вы доказали, что вода – растворитель? (Ставили опыты.)

— Достигла ли цели ваша работа? (Да)

Домашнее задание

С.18 -19 , с.26 №68 ТПО

Дополнительное задание для юных исследователей Предположим, что смешали соль, речной песок и опилки. Как всё отделить друг от друга?

Как будете действовать, чтобы ответить на этот вопрос мы узнаем на следующем уроке. Так же каждый будет оценён по результатам работы ТПО.

Наш научный центр завершает работу. Благодарю всех за работу.

Урок по окружающему миру на тему»Вода-растворитель» (3 класс)

Урок по предмету «Окружающий мир»

Тема: «Вода – растворитель»

Цель урока: формирование у детей представления о воде как растворителе

Задачи: — проверить свойство воды растворять разные вещества;

-расширять кругозор учащихся;

— развивать наблюдательность;

— прививать навыки гигиены.

Оборудование: пробирки, стаканы, вещества для опытов (соль, сахар,

речной песок, марганец, активированный уголь, вишнёвый

сок, сода, лимонная кислота, мел, крупа), карточки – таблицы (для заполнения результатов опытов), карты самооценки.

Ход урока:

1.Организационный момент.

2.Повторение материала прошлого урока.

-Начнём урок с интеллектуальной разминки.

Отгадайте загадки:

а) Висит за окошком кулёк ледяной,

он полон капели и пахнет весной. (Сосулька)

б) Без крыльев – летит, без ног – бежит,

Без паруса – плывёт. (Облако)

в) В белом бархате деревья, и заборы и дома,

А как ветер нападёт – этот бархат опадёт. (Иней)

г) Летит сова по синему небу, крылья распластала,

Солнышко застлала. (Туча)

д) Одеяло белое, не руками сделано, не ткалось и не кроилось,

С неба на землю свалилось.(Снег)

е) Что за звёздочки сквозные на пальто и на платке?

Все сквозные, вырезные, а возьмёшь – вода в руке. (Снежинки)

ж) В огне не горит и в воде не тонет. (Лёд)

з) Кто бежит по горным склонам, тараторя сам с собой,

И в густой траве зелёной, прячет хвостик голубой. (Ручей)

(На доске постепенно открываются таблички с отгадками.)

Сосулька, облако, иней, туча, снег, снежинки, лёд, ручей, дождь.

-Что объединяет эти понятия? (Все содержит воду)

— На какие три группы можно их разделить? (Три состояния воды)

-Обозначьте их условными знаками. (Рисунки-схемы расположения молекул)

Твёрдое жидкое газообразное

Сосулька ручей облако

иней дождь туча

снег

снежинка

-После такой интеллектуальной разминки вы теперь, я думаю, поможете мне объяснить вот такое удивительное явление:

«Однажды, в одной африканской школе, ребятам читали рассказ об удивительной стране, в которой люди ходят по воде. И этой страной была наша Россия».

-Как бы вы объяснили этот факт? Как это получается, что мы почти полгода

ходим по воде?

(Мы ходим по снегу, а снег это одно из состояний воды.)

-Сегодня на ваших картах-самооценки три капли. Первая капля – как я усвоил материал прошлых уроков по теме «Три состояния воды». Оцените, пожалуйста, себя. /зелёный цвет-«отлично, готов идти дальше», жёлтый – «чувствую «пробелы», надо кое-что повторить», красный –«необходима помощь»/

3.-Мы продолжаем разговор о воде, о её свойствах.

-Представьте такую ситуацию, вы рассыпали сахар на землю.

Собрали его вместе с песком и мусором.

Как очистить сахар?

-Можете вы сейчас ответить на этот вопрос? (нет)

-Чтобы найти ответ на этот вопрос, мы с вами отправимся в научную

лабораторию.

/До начала урока учащиеся разделились на 5 групп/

В нашей лаборатории работает сегодня 5 исследовательских групп.

В каждой из них вы выбираете своего научного руководителя и лаборанта-секретаря,

который будет вести запись ваших наблюдений.

Цель первой серии опытов, проводимых вами, проверить свойства

воды растворять разные вещества.

4.Опыт 1. Насыпьте соль (сахар) в пробирку с водой.

Размешайте.

Что произошло? Обсудите.

Запишите результат наблюдения.

-Какой можно сделать вывод? (соль растворилась, вода не изменила цвет, стала солёной…)

Опыт 2. Налейте вишнёвый сок в пробирку с водой.

Размешайте.

Запишите результат наблюдения. Вывод. (вода изменила цвет…)

Опыт 3. Насыпьте речной песок в стакан с водой.

Размешайте.

Запишите результат наблюдения. Вывод. (песок не растворился в воде, но вода стала мутной…)

Опыт 4. Провести те же наблюдения с различными веществами. Каждая группа выбирает свои материалы для исследования (крупа, сода, лимонная кислота, активированный уголь, марганец, мел).

-Итак, мы провели серию опытов, наблюдая как вода растворяет разные вещества. Сейчас группа консультантов (научные руководители ваших групп) соберут таблицы с результатами опытов и попытаются сделать сводную таблицу.

Для остальных ребят физкультминутка «Вода – не вода».

Игра требует внимания. Я буду называть слова. Если названное слово обозначает то, что содержит воду, вы должны встать, поднять руки вверх. Если предмет или явление имеет косвенное отношение к воде – руки в стороны, присели. Если предмет или явление не имеют никакого отношения к воде – хлопаете в ладоши.(Озеро, рыбка, река, облако, корабль, поезд, пустыня, ливень, стекло, айсберг, океан, гора, льдинка, лодка, сок, пар, песок. стол).

Слово консультантам. Вывод:(по сводной таблице)

Соль, сахар, марганец, сода, лимонная кислота, сок – растворились в воде;

Песок, мел, крупа – не растворились в воде.

Вода растворяет некоторые вещества, а некоторые не растворяет.

(На доске появляется запись: Вода – растворитель, но не все вещества в ней растворяются)

-Какова была цель первой серии опытов? (доказать, что вода может растворять вещества…)

Оцените себя в работе группы, раскрасив вторую каплю в карте-самооценки.

-Может быть кто-то уже готов ответить на вопрос, поставленный в начале урока?

(Если кто-то из детей найдёт ответ, то следующей серией опытов мы будем искать подтверждение его ответу, если ответ пока не сформулирован, будем искать ответ через следующую серию опытов.)

5.-Начинаем вторую серию опытов.

В каждой группе есть карточка с заданием. Прочитайте .

/Пропустить воду с песком и раствор воды с соком через воронку с фильтром/.

Есть ли слово, значение которого вам непонятно? (фильтр)

/Если дети не могут грамотно объяснить значение этого слова, можно обратиться к словарю/

/«Фильтр»-прибор, устройство или сооружение, для очищения жидкостей, газов от твёрдых частиц, примесей.

«Фильтрация»- просачивание, естественное процеживание жидкостей, газов через пористые вещества.

— Сформулируйте цель этой работы.

( Очистить воду от примесей).

Для опыта нам понадобятся чистые пробирки, воронка, фильтры.

Опыт №1 – Вылейте воду с речным песком в воронку с фильтром.

Запишите, что наблюдаете, вывод.

Опыт №2 – Вылейте воду с вишнёвым соком в воронку с фильтром.

Запишите, что наблюдаете, вывод.

(Обобщаем выводы, сделанные в группах, общий вывод записывается

на доске: Не растворившиеся вещества остаются на фильтре, а вода

проходит через него.)

Можете ли вы сейчас ответить на вопрос, как очистить сахар от мусора?

(Собрать сахар вместе с мусором, растворить в воде. Сахар растворится, а мусор нет. Затем пропустить всё через фильтр. Вода с сахаром пройдёт сквозь фильтр, а мусор останется.)

Какое свойство воды помогло нам решить этот вопрос? (Свойство воды-растворителя)

Полностью ли мы решили поставленный в начале урока вопрос? (нет – мы получили бы раствор воды с сахаром, а не чистый сахар)

Как вы думаете, какой должен быть следующий шаг в превращении сахарного сиропа в сахар? Какое свойство воды необходимо использовать в следующем опыте? (вода должна испариться под воздействием тепла)

/если дети не смогут найти ответ, это задание даётся им на дом/

Задание для самых любознательных: дома повторите этот опыт, вывод запишите в тетради; попробуйте найти ответ на нерешённый вопрос

6. Сегодня на уроке вы работали в исследовательской группе. Насколько слаженной и эффективной получилась ваша работа?

Оцените работу своей группы, раскрасив третью каплю в карте-самооценки.

7. –Кто знает, что такое гигиена?

«Гигиена»— раздел медицины, изучающий условия сохранения здоровья;

мероприятия, направленные на поддержание чистоты, здоровья.

-Ребята, а кто догадается, какая связь может быть между этой наукой и темой сегодняшнего урока?

-Какое же свойство воды использует человек в гигиенических целях?

(демонстрация этого свойства)

Спасибо за урок!

Пищевая сода

Пищевая сода

Семенов А.А. 1

1МАОУ Апрелевская СОШ №4

Мотузок Т.Д. 1

1МАОУ Апрелевская СОШ №4

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

С понятием химические вещества я знаком давно, несмотря на то, что учусь только в третьем классе. Мои родители — химики, и примерно с пяти лет мы начали проводить различные эксперименты. Это было очень интересно. Мама рассказывала о многообразии веществ в современном мире, меня это очень поразило. В этом году я решил изучить пищевую соду и выполнил исследовательскую работу на эту тему.

Актуальность моей работы заключается в том, чтобы находить интересное и необычное рядом, в том, что доступно для наблюдения и изучения.

Гипотеза: действительно ли пищевая сода является универсальным продуктом?

Объектом моей исследовательской работы является сода пищевая – химическое вещество, с которым мы часто встречаемся в жизни.

Предмет исследования: физико-химические свойства пищевой соды.

Цель проекта: обобщение известных и неизвестных фактов о соде пищевой, определение сферы и способов использования человеком соды и проведение экспериментов.

Задачи:

 

Узнать, что такое сода и изучить ее свойства;

 

Познакомиться с историей открытия пищевой соды;

 

Изучить историю производства пищевой соды;

 

Узнать о сфере применения соды;

 

Провести эксперименты с использованием соды и проанализировать

результаты.

Методы исследования:

Теоретические: изучение и анализ литературы, просмотр видео по теме исследования.

Практические: проведение опытов.

Теоритическая часть

2.1 Сода – что это?

Всем нам знакомая пищевая сода – это не что иное, как натриевая соль угольной кислоты [1]. На языке химии формула пищевой соды записывается NaHCO3 (ее называют также гидрокарбонат натрия, бикарбонат натрия, натрий двууглекислый, питьевая сода) [2]. Химические свойства: порошок белого цвета, не имеет ярко выраженного запаха, сода не токсична, легко растворяется в воде. Сода может вступать в реакцию с различными кислотами с образованием углекислого газа [1].

Пищевую соду хранят в закрытых упаковках, в сухом месте вдали от источников огня. Гарантийный срок хранения натрия двууглекислого — 12 месяцев со дня изготовления. Срок годности не ограничен [2].

2.2 Историческая справка

Издревле сода была известна человеку и применялась им в лечебных целях. Древние индусы три тысячи лет назад уже знали о существовании соды. В древнеегипетских манускриптах можно найти описание её применения, относящиеся ещё к 1-2 вв. до нашей эры. В основном египтяне использовали ее для мумификации, а вот древние римляне применяли ее в быту и в качестве гигиенического средства.

Древние люди добывали соду из особых источников и озёр, выпаривая её на огне. Другой древний способ получения соды – из золы сожжённых водорослей. До начала XIX в. использовалась почти исключительно природная сода, но с ростом ее потребления возникла необходимость производства соды в больших масштабах искусственным путем [3].

2.3 Получение соды

Искусственно сода была получена лишь в 1791 году во Франции химиком Лебланом. Он синтезировал ее из мела, серной кислоты и поваренной соли. Многие годы технология ее изготовления хранилась в строжайшей тайне. Однако, после открытия более простого способа производства соды в 1861 году бельгийским химиком Э. Сольве, она получила широкое распространение. Этот метод заключается в пропускании аммиака и углекислого газа через водный раствор поваренной соли. Этот способ получения соды используют в промышленности и по сей день [3].

В России еще во времена Петра Первого соду называли «зодой» или «зудой» и вплоть до 1860 года ее ввозили из-за границы. В 1864 году в России появился первый содовый завод по технологии француза Леблана. Именно благодаря появлению своих заводов сода стала более доступной и начала свой победный путь в качестве химического, кулинарного и даже лекарственного средства [4].

В настоящее время в мире производится несколько миллионов тонн соды в год для промышленного производства, пищевой и медицинской промышленности [5].

В России вещество производится на двух предприятиях – на заводе АО «Башкирская содовая компания» в г. Стерлитамаке (Республика Башкортостан) и предприятии ПАО «Крымский содовый завод» в г. Красноперекопске (Республика Крым). Это продукты высокого качества соответствующие требованиям ГОСТ [2].

2.4 Применение пищевой соды

Пищевая сода применяется в химической, пищевой, лёгкой, медицинской, фармацевтической промышленности, цветной металлургии, поставляется в розничную торговлю.

В химической промышленности – для производства красителей, пенопластов и других органических продуктов, фтористых реактивов, товаров бытовой химии, наполнителей в огнетушителях.

В легкой промышленности – в производстве подошвенных резин и искусственных кож, кожевенном производстве, текстильной промышленности.

В пищевой промышленности – хлебопечении, производстве кондитерских изделий, приготовлении напитков [2].

Сода – это натуральный разрыхлитель. Её часто добавляют в выпечку для придания готовому изделию воздушности и пышности, которые достигаются за счёт выделения углекислого газа. А чтобы добиться максимального эффекта, порошок нужно предварительно погасить уксусом или кипятком. Соду используют при изготовлении газированного напитка «Содовая вода» [6].

В пищевой промышленности она зарегистрирована как пищевая добавка E500 [5].

Соду используют в кулинарии.

С помощью соды можно очистить от загрязнений любые продукты.

Соду можно добавлять в мясные блюда, она сделает их более сочными и устранит жёсткость.

Если добавить немного соды в кашу, она не пригорит ко дну кастрюли [6].

Врачи рекомендуют мыть овощи и фрукты в слабом содовом растворе (1 ст. л. на литр воды). Такая процедура дезинфицирует их и нейтрализует имеющиеся в них химикаты. Содовый раствор доберется туда, куда вода не способна.

Витамины при варке капусты сохранятся лучше, если в воду добавить щепотку соды.

Для сохранения цвета овощей при их варке, а также для возвращения аромата сухим и замороженным овощам можно добавить щепотку пищевой соды на 1 л воды [7].

Также соду используют в быту.

Пищевая сода, которая имеется на кухне у любой экономной хозяйки, – это очень дешевое, но невероятно эффективное, натуральное чистящее средство. С ее помощью можно отмыть практически любые загрязнения намного эффективней и безопасней чем многими дорогими импортными чистящими средствами. Кроме того, она экологически чистая, не разъедает руки. Во время беременности в хозяйстве желательно применять исключительно соду, потому что она нетоксична, значит не принесет плоду никакого вреда. Сода адсорбирует любые запахи. Сода мгновенно гасит огонь [7].

Применение соды в народной медицине.

В народной медицине пищевую соду зачастую используют как средство борьбы с изжогой. Сода часто используется для устранения заболеваний горла, как лекарство от насморка и кашля. Раствор соды применяют внутрь как средство против мокроты. Сода прекрасно помогает от укусов насекомых [8].

Применение соды весьма эффективно и в косметологии. С ее помощью можно очень недорого, но при этом с большой пользой ухаживать за лицом, телом, волосами. Из соды можно делать очищающие маски для лица. Сода отбеливает зубы. Добавьте на вашу зубную щетку с нанесенной пастой немного соды. Зубы станут белее, уйдет желтизна [9].

2.5 Вред соды

Активно используя соду в различных, но таких полезных и благих целях необходимо так же помнить о том, что это вещество, прежде всего химический продукт, поэтому об осторожности при её использовании и употреблении забывать не стоит. Когда сода находится в виде порошка, её щелочные свойства намного сильнее чем, когда она находится в жидком водном растворе. Поэтому при длительном контакте соды с кожей могут возникнуть раздражения и покраснения кожи, а если вдохнуть порошок соды или по неосторожности он попадёт в глаза, можно получить сильный ожог. Если эта неприятность всё же с вами произошла, немедленно промойте обожжённый участок кожи или глаза водой, чтобы прекратить негативное воздействие соды.

При использовании порошка для отбеливания зубов истончается и ухудшается зубная эмаль.

Прежде, чем повсеместно использовать гидрокарбонат натрия для избавления от разных недугов, следует проконсультироваться с врачом.

Но, если быть уж вовсе объективным, то, конечно, от пищевой соды больше пользы, чем вреда. Но при её использовании не стоит забывать о всех её свойствах и о правилах обращения с ней. Только в этом случае этот белый порошок станет вашим незаменимым помощником [1].

3. Экспериментальная часть

Опыт «Растворимость соды в воде»

Для опыта понадобится: сода, стакан с водой, ложка.

Я добавил соду в стакан с водой, перемешал и наблюдал растворение соды. Действительно, пищевая сода – вещество, которое растворяется в воде.

Опыт «Определение реакции среды раствора соды»

Для опыта понадобится: вода, сода, стакан, ложка, универсальная индикаторная бумага.

Для начала определил водородный показатель pH воды. Для этого опустил индикаторную бумагу в стакан с водой и сравнил ее цвет с цветами эталонной шкалы для pH. Водородный показатель равен примерно 7. У воды нейтральная реакция среды. Далее добавил в стакан с водой две чайных ложки соды, размешал до полного растворения. Снова измерил pH раствора. Цвет индикаторной полоски изменился с оранжевого на сине-зеленый, что говорит об изменении pH раствора. Значение водородного показателя в растворе соды равно 8-9.

Таким образом, раствор соды имеет щелочную реакцию среды.

Все опыты в третьем пункте основаны на реакции взаимодействия соды и кислот, в результате которой образуется углекислый газ.

Опыт «Тушение зажженной спички»

Для опыта понадобится: сода, уксус, баночка, спички.

Сначала провел опыт без соды. Для этого в баночку налил уксус. Зажженную спичку опустил в баночку, наблюдал горение. Затем добавил к уксусу немного соды и снова опустил спичку в баночку. Выделяющийся в результате реакции углекислый газ погасил пламя спички.

Опыт «Приготовление лимонада»

Для опыта понадобится: сода, лимонный сок, сахар, вода, стакан, ложка.

Я приготовил лимонад с использованием соды. Для этого в стакан с водой добавил 4 столовых ложки лимонного сока, 2 чайных ложки сахара, ½ чайной ложки соды. Всё активно и тщательно перемешал и наслаждался шипучим напитком. Пузырьки газа в напитке – это выделяющийся в результате реакции взаимодействия соды и лимонной кислоты углекислый газ.

Опыт «Надувание шара»

Для опыта понадобится: сода, уксус, бутылка, воздушный шарик.

Примерно ¼ часть бутылки заполнил уксусной кислотой. В воздушный шарик через воронку засыпал 1 столовую ложку соды. Надел на горлышко бутылки воздушный шар и постепенно высыпал из него соду в бутылку.

В результате шарик начал надуваться за счет выделения углекислого газа.

Также проведены другие опыты, основанные на реакции взаимодействия соды с кислотами: содовые бомбочки (приложение 1), лед из соды (приложение 2) и рисование на соде (приложение 3).

Опыт «Окрашивание пламени»

Для опыта понадобится: сода, газовая горелка, ложка.

Эксперимент проводился вместе с папой-химиком. При сгорании пропан-бутановой смеси пламя горелки имеет голубой цвет. Если поднести к пламени ложку с содой, то пламя окрашивается в желтый цвет. Это объясняется наличием натрия в составе соды, именно он окрашивает пламя в желтый цвет.

Опыт «Холодный фарфор на основе соды»

Для опыта понадобится: 200 г соды, 100 г кукурузного крахмала, 150 мл воды, кастрюля, ложка, весы, мерный стакан.

С помощью весов взвесил соду и кукурузный крахмал. Смешал их в кастрюле. Добавил 150 мл воды (для точного объема использовал мерный стакан). Тщательно все перемешал. Поставил кастрюлю на плиту на средний огонь и при постоянном перемешивании нагрел смесь до ее превращения в густую массу. На подложке замесил «тесто».

Из этой массы можно изготавливать любые поделки. Я сделал елочные игрушки.

В школе на уроке технологии мы с одноклассниками из этого же холодного фарфора на основе соды сделали украшение-звездочку (приложение 4).

Опыт «Выращивание кристаллов соды»

Для опыта понадобится: сода, банка с горячей водой, синельная проволока, нитка, карандаш, ложка.

Я налил горячую воду в банку. Добавил соду и размешивал до тех пор, пока сода не перестала растворяться (раствор стал насыщенным). На нитку подвесил синельную проволоку, на которой планировал вырастить кристаллы. Нитку привязал к карандашу и установил на банку. Ждал около суток. А потом наблюдал кристаллы соды на проволоке.

Почему так происходит: при остывании и испарении воды насыщенный раствор становится пересыщенным, и сода начинает кристаллизоваться из раствора на синельной проволоке.

Опыт «Снег из соды»

Для опыта понадобится: сода, пена для бритья.

Из флакона выпустил всю пену для бритья и постепенно высыпал в неё пачку соды, получившуюся массу размял руками. По ощущениям «снег» получился воздушный, мягкий, шелковистый, а самое главное – холодный на ощупь.

Опыт «Лизун из соды»

Лизун – это очень популярная игрушка у детей. Существуют разные способы, как сделать лизуна. Я попробовал сделать лизуна использованием соды. Конечно, можно эту игрушку купить в магазине, но гораздо интереснее приготовить ее своими руками.

Для опыта понадобится: канцелярский клей, сода, раствор для линз, краситель, емкость и ложка.

Я налил в емкость канцелярский клей, добавил каплю красителя, щепотку соды и немного раствора для линз. Все перемешал и у меня получился лизун.

Лизун теряет свою пластичность через 1-2 дня. Чтобы лизун дольше сохранял свои свойства, хранить его нужно в закрытой посуде в достаточно прохладном месте. Не нужно класть его на ковёр и другую ворсистую поверхность. Руки после игры с лизуном лучше всего вымыть.

Опыт «Чистящие свойства соды»

Я узнал, что соду используют в быту в качестве чистящего средства и решил проверить это на практике.

Для этого эксперимента я взял кастрюлю с пригоревшим дном, соду и влажную губку. Сначала я попробовал оттереть пятно только губкой. Ничего не изменилось. А вот с помощью той же губки с содой я довольно быстро отчистил кастрюлю от пятна.

Я убедился, что сода является эффективным чистящим средством.

Заключение

В ходе исследовательской работы из литературных источников я узнал много интересных фактов о соде:

Сода издревле была известна человеку и применялась им в лечебных целях и в быту.

Моя гипотеза подтвердилась, сода пищевая – универсальный продукт, сфера его применения очень широка. Свойства соды позволяют использовать её в промышленности, медицине, быту, косметологии и даже в творчестве.

Сода очень проста в применении, недорога по цене. Это абсолютно натуральное, а, значит, экологичное и безопасное средство.

Но, несмотря на нужность и важность, сода иногда может быть опасной, причиняя вред здоровью человека.

По результатам проведенных экспериментов можно сделать следующие выводы:

Пищевая сода – вещество, которое растворяется в воде.

Раствор соды имеет щелочную реакцию среды.

При взаимодействии соды с кислотами выделяется углекислый газ.

Из водного раствора сода способна кристаллизоваться.

Сода окрашивает пламя в желтый цвет.

Сода является эффективным чистящим средством.

Эксперименты, которые я провел, могут применяться в быту, на уроках окружающего мира и технологии, на занятиях внеурочной деятельности и кружковых занятиях. Они интересны и познавательны.

Список литературы

 

http://bezvreda.com/soda-nezamenimaya-pomoshhnica/

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Гидрокарбонат_натрия

 

http://maluta-blog.ru/tajny-mira/soda-pepel-bozhestvennogo-ognya

 

https://studwood.ru/1806608/tovarovedenie/proizvodstvo_pischevoy_i_kaltsinirovannoy_sody

 

http://www.plasma.com.ua/chemistry/chemistry/soda.html

 

https://brjunetka.ru/kak-mozhno-ispolzovat-sodu-v-domashnem-hozyaystve/

 

https://privet-sovet.ru/home/neobichnoe-primenenie-pishevoj-sodi-v-bitu

 

http://lucky-girl.ru/zdorove/narodnye-sredstva/soda-v-narodnoj-medicine.html

 

https://www.medikforum.ru/news/beauty/kosmetologiya/2314-coda-pishhevaya-recepty-krasoty.html

Приложения

Приложение 1

Опыт «Содовые бомбочки»

Для опыта понадобится: сода, гуашь, немного воды, уксус.

В миске смешал соду и гуашь и несколько капель воды, чтобы получить густую массу. Масса должна хорошо лепиться руками. Сделал из этой массы комочки и оставил сохнуть на сутки. Затем бросал «бомбочки» в кислую воду (вода и уксус) и смотрел, как они начали шипеть и пузыриться (выделяется углекислый газ), и постепенно окрасили воду.

Приложение 2

Опыт «Лед из соды»

Для опыта потребуется: сода, вода, гуашь, лимонная кислота, баночки, пипетка, чайная ложка.

Я приготовил концентрированный содовый раствор. Для этого в баночки объемом 100 мл с гуашью и водой добавил 1 чайную ложку соды, перемешал. Разлил в формы для льда, заморозил.

Потом выложил на блюдо готовый лед из соды.

Для растапливания льда понадобилась горячая вода с растворенной лимонной кислотой, примерно 1-2 чайной ложки на стакан.

С помощью пипетки наливал раствор кислоты на лед и наблюдал, как плавится лед с брызгами и пузырьками (углекислый газ, образующийся в результате реакции взаимодействия соды и лимонной кислоты).

Приложение 3

Опыт «Рисование на соде»

Для опыта понадобится: сода, уксус, гуашь, пипетки, поднос, баночки.

С помощью соды, красителя и кислоты можно создавать узоры. Это один из способов необычного рисования, который стоит попробовать.

Я насыпал соду на поднос и равномерно её распределил. В баночки поместил немного гуаши, добавил чуть-чуть воды, перемешал до растворения гуаши. Далее добавил в баночки уксусную кислоту.

С помощью пипетки «рисовал» узоры (капал в соду кислоту). За счет выделяющегося углекислого газа рисунок получился «объемным».

Приложение 4

Использование холодного фарфора на уроке технологии

24

Просмотров работы: 3706

Наука о веществах. Вещества на кухне — урок. Окружающий мир, 3 класс.

Веществ известно очень много. Никто точно не может их сосчитать. Учёные утверждают, что существует более \(10\) миллионов разных веществ. Их изучает химия.

Химия — наука, которая занимается изучением веществ.

Химик — это учёный, который изучает вещества.

Многие вещества существуют в природе (вода, крахмал, соль, сахар). Из них состоят все природные тела. Других веществ в природе нет, они созданы человеком (пластмассы, железо, алюминий, сода).

 

У каждого вещества свои признаки — цвет, вкус, запах, растворимость в воде и др.

 

Самое известное вещество — это вода. Она образует океаны, моря, реки. Воду мы пьём, используем для приготовления пищи. Водой мы умываемся.

Вода — прозрачная жидкость без вкуса и запаха.

Вспомним вещества, с которыми мы постоянно встречаемся дома. Заглянем сначала на кухню. Там мы найдём много веществ: соль, сахар, соду, крахмал, уксус.

Поваренная соль

Поваренная соль — твёрдое белое солёное вещество.

Самое важное для человека свойство поваренной соли — то, что она солёная на вкус. Поэтому её добавляют в пищу.

  

В природе соль встречается в виде камня под землёй, содержится в морской воде и в воде солёных озёр.

Сахар — твёрдое белое сладкое вещество.

По внешнему виду сахар похож на соль, но отличается по вкусу. Сахар сладкий, поэтому его добавляют во многие продукты. Получают сахар из растений — сахарной свёклы и сахар­ного тростника.

Ещё одно сладкое вещество — глюкоза. В аптеках она продаётся в виде больших сладких таблеток с витамином C.

 

  

В природе глюкоза содержится в различных частях растений и придаёт им сладкий вкус. Особенно много её в винограде. Поэтому глю­козу называют также виноградным сахаром.

Глюкоза — твёрдое белое сладкое вещество.

Крахмал — твёрдое белое безвкусное вещество.

Крахмал — одно из важнейших питательных ве­ществ, необходимых человеку. Он содержится во многих продуктах растительного происхождения: картофеле, хлебе, макаронах, крупах.

  

  

Можно узнать, есть ли крахмал в том или ином продукте. Для этого нужна разбавленная водой настойка йода. Настойка становится сине-фиолетовой, если капнуть ею на продукт, в котором содержится крахмал. Таким способом можно определить, что крахмал содержится, например, в белом хлебе и клубнях картофеля.

 

 

Сода — твёрдое белое вещество (не сладкое и не солёное). Сода используется для приготовления теста. Она помогает почистить посуду. Раствор соды применяют для полоскания горла при простуде.

 

Сиалис растворяется в воде — Заказать через интернет

  • Таблица растворимости
  • Растворяется ли пищевая сода в воде? Свойства и применение соды
  • Сиалис 20 мг 20 таб
  • Почему сахар растворяется в воде
  • Как соль растворяется в воде ?
  • Глина в воде растворяется или нет?
  • Что растворяется в воде?
  • Растворимость газов в воде
  • Сиалис 20 мг 10 таб
  • Растворяется ли мёд в холодной, теплой или горячей воде?

    • ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Растворение. Растворимость веществ в воде — Химия 8 класс #39 — Инфоурок


    Таблица растворимости

    В холодной воде мед будет весьма долго растворяться, хотя для натурального меда температура воды не важна. В горячей воде и в кипятке мед потеряет все свои полезные и целебные свойства, поэтому теплая вода или чай это самое то, что надо. Если же вы хотите проверить натуральный ли мед при помощи воды. То это делается следующим образом:. Вот, что знаю, на то и отвечу. А знаю я, что пчелиный мед хорошо растворяется в теплой воде, а ещё лучше он растворяется в горячей доде. По этому, растворять его нужно только в теплой воде.

    Растворяется ли пищевая сода в воде? Свойства и применение соды

    Какие лишайники следует считать более развитыми стоящими на верхних ступеньках эволюционной виагра в тольятти а какие самыми низкоорганизованными Наиболее примитивны гомеомерные лишайники в которых водоросли рассеяны по всему однородному слоевищу. Таких лишайников не очень много и обитают они главным образом в сырых местах Лучше приспособлены к перенесению засушливых виагра в тольятти и гораздо шире расселены по Земле гетеромерные лишайники слоевище которых разделено на коровой водорослевый и сердцевинный слои. Самыми высокоорганизованными из них видимо нужно признать кустистые виды у которых водорослевый слой в каждой веточке располагается по окружности и это обеспечивает оптимальную освещенность водорослей для виагра в тольятти А вот размножение пожалуй лучше всего организовано у эндокарпонов и их близких родственников вместе с созревшими аскоспорами они выбрасывают из сумок и клетки фотобионта обходя таким образом самую рискованную фазу в цикле развития виагра в тольятти водоросли прорастающим микобионтом. Еще виагра в тольятти древности из этих растений добывали красители для тканей. Кстати лишайниковые краски до сих пор используются в кустарных промыслах во многих странах Европы а также Северной Америки например индейцами. Из некоторых лишайников виагра в тольятти знакомый всем химикам лакмус.

    Растворяется в воде глина и крахмал одинаково при комнатной температуре. Образуется взвесь, в которой при отстаивании частички твердого вещества оседают на дно. Но при повышении.

    Сиалис 20 мг 20 таб

    Сахар или сахароза, тростниковый сахар — это важное для организма вещество, которое поступает в него с пищей или путем внутривенного введения. Часто при приготовлении пищи сахар растворяется в воде или иной жидкости для создания теста, напитков и т. Мало кто задумывается, почему именно сахар так легко растворяется, в отличие от крахмала или других подобных веществ. Свойство сахарозы быстро растворяться обосновано его физическими и химическими свойствами. На химическом языке сахар пишется так: С12Н22О В формуле содержатся углерод, водород и кислород. Эти элементы легче всего распадаются под воздействием воды и легко вступают с ней в реакцию. Именно составом сахара обосновывается его легкая растворяемость как в холодной, так и в теплой воде.

    Почему сахар растворяется в воде

    Вода — универсальный растворитель. Из-за этого она никогда не бывает чистой. В ней всегда присутствуют какие-то вещества. Это свойство воды используется человеком для приготовления различных растворов. Они применяются во всех отраслях промышленности, в медицине и даже в быту.

    Вода растворяет соль путем диссоциации ионов в соли друг от друга. Поскольку вода является полярной молекулой, каждый ее конец имеет небольшой положительный или отрицательный электрический заряд.

    Как соль растворяется в воде ?

    Уникальные свойства и высокая эффективность резко сделали препарат популярным. Сиалис помог миллионам парней опять обрести уверенность в себе и ощутить себя настоящим мачо. Сиалис считается одним из главных регуляторов потенции. Название действующего лекарственного вещества — Тадалафил. Он способствует отдыху гладких мышц и повышенное наполнение кровью кавернозных тел, вызывает продолжительную сильную эрекцию. Сиалис выпускают с дозировкой действующего вещества 2,5 мг, 5 мг, 20 мг, 40 мг, которая указана на каждой таблетке.

    Глина в воде растворяется или нет?

    Способна ли глина раствориться под действием воды. Растворимость других веществ. В первую очередь нужно разобраться, а что такое вода. Вода — это уникальный растворитель, который почти никогда не встречается в своем природном виде. Часто в ней можно встретить частички других веществ. Именно это свойство воды люди используют для приготовление растворов разных концентратов. Ее используют не только в науке или легкой промышленности, но и в медицине и в повседневной жизни. Но не каждое вещество можно растворить в воде.

    Мед растворяется в любой воде,но!При растворении меда в горячей воде он теряет свои полезные свойства.Лучше с вечера заливать комнатной температуры водой,дать настояться до .

    Что растворяется в воде?

    Уникальные свойства и высокая эффективность стремительно сделали препарат популярным. Препарат помог миллионам парней вновь обрести уверенность в себе и почувствовать себя истинным мачо. Сиалис входит в фармакологическую группу регуляторов потенции. Название действующего лекарственного вещества — Тадалафил.

    Растворимость газов в воде

    Растворимость — это свойство вещества растворяться в воде или другом растворителе. В воде могут растворяться и твёрдые и жидкие и газообразные вещества. По растворимости все вещества делятся на три группы:. Абсолютно нерастворимых веществ несуществует, поэтому название нерастворимые условно и нужно читать «практически нерастворимые». Таблица растворимости Скачать изображение Растворимость — это свойство вещества растворяться в воде или другом растворителе. По растворимости все вещества делятся на три группы: хорошо растворимые мало растворимые нерастворимые Абсолютно нерастворимых веществ несуществует, поэтому название нерастворимые условно и нужно читать «практически нерастворимые».

    Способность вещества растворяться в воде называют растворимостью. По растворимости вещества условно делят на хорошо растворимые, малорастворимые и практически нерастворимые схема 3.

    Сиалис 20 мг 10 таб

    Узнать, растворяются ли в воде различные вещества, поможет проведённый опыт. Для ребёнка различные практические опыты — это один из способов познать мир вокруг нас. Ведь озвученное правило в учебнике может не запомниться раз и навсегда, если не закрепить его опытным путём. Итак, что бы провести опыт по расстворению глины, крахмала и соды нужно подготовить сами вещества: соду и крахмал можно найти на кухне, а глину — в косметическом отделе из раздела средств для ухода за лицом. Глину можно взять разную — и голубую, и розовую, что бы ребёнку было интересно посмотреть за свойствами разных видов глины.

    Растворяется ли мёд в холодной, теплой или горячей воде?

    Растворимость углеводородных газов в воде по сравнению с их растворимостью в углеводородных жидкостях весьма мала, но, учитывая большие площади контакта воды с газом, например, в газовых залежах или в искусственных газохранилищах, необходимо исследовать процессы растворения газов в воде, особенно при больших давлениях. Процессы растворения в воде для газов рассматривают, как правило, относительно его отдельных компонентов в виде объема газового компонента растворенного в единице объема воды:. Растворимость газов в воде зависит от степени минерализации воды и температуры рис.

    растворяется ли тальк воде

  • Растворяется ли речной песок в воде?

    Если бы речной песок растворялся в воде, то на нашей планете, по большому счету не было бы суши,а также пляжей, т.к. диоксид кремния входит не

    • Окружающий мир 3 класс. Растворяются ли в воде глинаРастворяется ли мука в воде?Растворяется ли поваренная соль в воде?See more results
  • Глина в воде растворяется или нет. Растворимость различных

    Feb 24, 2016· Растворяется ли глина в воде Есть вещества растворимые и нерастворимые. Если проводить опыт, можно увидеть, что при смешивании песка, глины и некоторых других частиц с жидкостью образуется

  • Почему масло не растворяется в воде?KtoiKak KtoiKak

    Почему растительное масло не растворяется в воде? Наверное многие из Вас пробовали смешать масло и воду и видели что они образуют два отдельных слоя. Но

  • Растворимость соли в воде: как происходит?

    Dec 05, 2016· Растворимость соли в воде. Растворяется ли соль в воде. Значение растворимости в воде поваренной соли. Почему соль растворяется в воде.

    • 5/5(2)
  • Что такое тальк? Свойства талька. Применение талька Твой

    Что такое тальк? Согласно энциклопедии — это минеральная порода, мыльный камень, входящий в группу слоистых силикатов, маслянистый. Не растворяется в воде.

  • Мел красавчик в воде YouTube

    Oct 02, 2017· #8 #loannguyen Remove blackheads on lips -Làm sạch mụn đầu đen quanh môi tại spa Loan Nguuyen Duration: 9:20. Loan Nguyen Acne Treatment Recommended for you

  • Ответы Mail.ru: Растворимость диоксида кремния в воде и

    В воде растворяется плохо или не растворяется вообще ( написано в интернете), но это устаревшая информация. Наши российские учёные научились растворять диоксид кремния в воде.

  • Растворимость меди в воде: растворяется ли и почему?

    Растворимость в воде меди. Сравнение физических свойств меди и воды. Растворяется ли медь в воде. Какая растворимость в воде у меди. Оксид меди и другие соединения. Медная вода.

  • Растворимость спиртов в воде Справочник химика 21

    Растворимость спиртов в воде В табл. 78 приводятся данные о растворимости некоторых изомерных амиловых спиртов в воде, а также о растворимости воды в этих спиртах [200]. Легче всего растворяются в воде третичные изомеры

  • тальк растворяется в

    Тальк молотый порошок технический купить тальк Более 100 отзывов клиентов Купить тальк, не растворяется в воде.

  • Растворимость спиртов в воде Справочник химика 21

    Растворимость спиртов в воде В табл. 78 приводятся данные о растворимости некоторых изомерных амиловых спиртов в воде, а также о растворимости воды в этих спиртах [200]. Легче всего растворяются в воде третичные изомеры

  • Растворимость меди в воде: растворяется ли и почему?

    Растворимость в воде меди. Сравнение физических свойств меди и воды. Растворяется ли медь в воде. Какая растворимость в воде у меди. Оксид меди и другие соединения. Медная вода.

  • Сероводород растворимость в воде Справочник химика 21

    Сероводород растворимость в воде Растворимость сероводорода в воде при 20°С составляет 4,47 г НаЗ на 1000 г воды, что приблизительно соответствует концентрации =0,13 моль/л. Это дает возможность приближенно вы-

  • тальк растворяется в

    Тальк молотый порошок технический купить тальк Более 100 отзывов клиентов Купить тальк, не растворяется в воде.

  • Растворяется ли пищевая сода в воде? Свойства и

    Растворяется ли пищевая сода в воде Как уже было сказано, в кислотах сода не растворяется полностью, а превращается в другие вещества.

  • Тальк. Описание, свойства, происхождение и применение

    Для промышленных целей используют молотый тальк, микротальк и т. д. Стоит отметить, что тальк это минерал, который почти не растворяется в воде, кислотах.

  • Растворимость солей и кислот в воде: что это такое и

    Для поваренной соли (NaCl) он изменяется от 0 C до 100 C, причем эти изменения очень малы. То есть поваренная соль одинаково хорошо растворяется, как в холодной, так и в горячей воде.

  • Ответы Mail.ru: растворяется ли кислород в воде???

    Насколько мне хватает школьных познаний в химии и фантазии кислород не растворяется в воде. Вода может насыщаться кислородом, но это не раствор.

  • Растворение аммиака в воде YouTube

    Apr 09, 2015· Растворяется ли газообразный аммиак (Nh4) в воде? Получим аммиак нагреванием смеси хлорида аммония и

  • Растворимость газов в воде ⇆ Растворенные газы в воде

    растворимость газов в воде, растворимость газов в жидкостях, растворимость газов, таблица растворимости газов в воде, растворимые газы, растворенные в воде газы, растворенные газы в воде

  • Растворяется ли в воде крахмал? смотреть онлайн видео

    Сегодня я вам расскажу растворяться ли в воде крахмал. Как вы знаете вода хороший растворитель, но будет ли она растворять крахмал. Давайте же в этой статье на нашем сайте greednews.su разберемся в этом вопросе!

  • Существуют ли растворители, которые растворяют тальк?

    Я понимаю, что тальк не растворяется в воде, может ли алкоголь или что-то еще растворить его? home-experiment 5,789 Источник Поделиться

  • Почему соли растворяются в воде

    Хотя обычная поваренная соль легко растворяется в воде, не все ионные соли. Если сила притяжения между ионами намного больше, чем сила, создаваемая небольшими зарядами молекулы воды, ионы остаются связанными в воде.

  • Гипс, растворимость в воде

    Растворимость гипса в воде не превышает 1,9 кг/м3 (при 10°) и 2,1 кгДм3 (при 30°). Соли азотной и соляной кислот хорошо растворимы в воде.

  • Растворяется ли в воде крахмал? смотреть онлайн видео

    Сегодня я вам расскажу растворяться ли в воде крахмал. Как вы знаете вода хороший растворитель, но будет ли она растворять крахмал. Давайте же в этой статье на нашем сайте greednews.su разберемся в этом вопросе!

  • Существуют ли растворители, которые растворяют тальк?

    Я понимаю, что тальк не растворяется в воде, может ли алкоголь или что-то еще растворить его? home-experiment 5,789 Источник Поделиться

  • Почему соли растворяются в воде

    Хотя обычная поваренная соль легко растворяется в воде, не все ионные соли. Если сила притяжения между ионами намного больше, чем сила, создаваемая небольшими зарядами молекулы воды, ионы остаются связанными в воде.

  • Гипс, растворимость в воде

    Растворимость гипса в воде не превышает 1,9 кг/м3 (при 10°) и 2,1 кгДм3 (при 30°). Соли азотной и соляной кислот хорошо растворимы в воде.

  • Хлорид натрия — Википедия

    Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: растворимость NaCl (в граммах на 100 г воды) равна 35,9 при +21 °C и 38,1 при +80 °C. Она существенно снижается в присутствии

  • в чем растворим тальк

    Минерал тальк, его состав и применение. Главный наполнитель в средствах декоративной косметики. Отвечаю на вопрос, вреден ли тальк в косметике для лица и тела.

  • дробления растворяется

    Растворение камней в почках препараты и Оно растворяется в моче намного легче, и это способствует уменьшению образования цистиновых камней. Пеницилламин выпус

  • Тальк — Википедия

    Тальк — Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 — минерал из класса силикатов, подкласса слоистых силикатов.Кристаллическое вещество, представляющее собой жирный на ощупь рассыпчатый порошок белого (изредка зелёного) цвета.

  • Растворяется ли вода в воде химия таблица. Растворимость

    Растворяется ли сероводород в воде, и вредная ли такая вода для здоровья? Вода — 100% растворитель! Фантастиче-ская сила

  • Эксперимент по химии: Растворимость йода в воде и спирте

    А растворяется ли йод в воде? В пробирках кристаллики йода. В первую пробирку добавляем воды, во вторую этиловый спирт. Вещество переходит в

  • Правда ли, что монофосфат калия полностью растворяется

    Сегодня узнала, что монофосфат калия при растворении в простой огородной воде (по температуре) растворяется на 5-6 часть, полностью растворяется в горячей воде.

  • Почему мед не растворяется в воде, фото

    Одни утверждают, что патока растворяется в холодной воде, причем способ ее растворения тоже заслуживает отдельного внимания. Другие утверждают, что мед в холодной воде не растворяется.

  • Вода-растворитель. Растворимые и нерастворимые в воде

    Проверьте, растворяется ли в воде поваренная соль. «Консультант» из каждой лаборатории берет один из подготовленных наборов, и проводит опыт с поваренной солью.

  • Тальк: состав и формула минерала, свойства, описание

    Что такое тальк, как его добывают и получают? Описание минерала и разновидности талька, физико-химические характеристики, история и месторождения камня. Магические и лече.ые свойства талька, сферы и отрасли

    • Chem4Kids.com: Вопрос: Дополнительные решения


    Итак, что происходит? Как сделать это решение ? Смешайте две жидкости и перемешайте. Это так просто. Наука разбивает его на три этапа. Когда вы читаете шаги, помните …
    Растворитель = сахар
    Растворитель = вода
    Система = стекло.

    1. Растворенное вещество помещается в растворитель , и концентрированное растворенное вещество медленно распадается на части. Если начать перемешивать жидкость, процесс перемешивания происходит намного быстрее.

    2. Молекулы растворителя начинают удаляться, освобождая место для молекул растворенного вещества. Пример: вода должна освободить место для разлетающихся молекул сахара.

    3. Растворенное вещество и растворитель взаимодействуют друг с другом до тех пор, пока концентрация двух веществ не станет одинаковой во всей системе. Концентрация сахара в воде будет такой же, как в образце наверху, внизу или в середине стакана.

    Конечно. Всякое может изменить концентрации веществ в растворе.Ученые используют слово , растворимость . Растворимость — это способность растворителя (воды) растворять растворенное вещество (сахар). Возможно, вы уже видели эффект температуры в ваших классах. Обычно при нагревании растворителя растворяется больше твердых веществ (сахара) и меньше газа (углекислый газ). Если бы ваша подруга смешивала сахар и воду, она могла бы растворить гораздо больше сахара в горячей воде, а не в холодной.

    Следующим в списке факторов стоит давления .Когда вы увеличиваете окружающее давление, вы обычно можете растворить больше газов в жидкости. Подумайте о банке с газировкой. Он может удерживать газы внутри, потому что содержимое банки находится под более высоким давлением. Подумайте о бутылке газировки. При первом открытии бутылки выходит много пузырьков. Если открывать и закрывать его в течение нескольких часов, из раствора будет выходить все меньше и меньше пузырьков. Когда вы открыли бутылку в первый раз, вы потеряли высокое давление, которое удерживало углекислый газ (CO 2 ) в растворе.

    Последний — состав веществ. Некоторые вещи легче растворяются в одном виде субстанции, чем в другом. Сахар легко растворяется в воде, а масло — нет. Вода плохо растворяется в масле. Поскольку масло не растворяется в воде, оно никогда не растворяется по-настоящему. Масло и вода — это смесь, а не раствор. Два типа молекул (масло и вода) неравномерно распределены в системе.

    Подробнее о решениях из части I …

    Сила морской соли (NASA / Science @ NASA Video)


    Вода, универсальный растворитель

    • Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы о свойствах воды •

    Знаете ли вы, что можно растворить M в M&M? Все, что вам нужно сделать, p , кроме нескольких M & M в воде стороной M вверх и наблюдайте, что происходит!

    Кредит: кофейные чашки и мелки.com

    Воду называют «универсальным растворителем», потому что она способна растворять больше веществ, чем любая другая жидкость. Это важно для каждого живого существа на земле. Это означает, что куда бы вода ни попадала — по воздуху, земле или через наши тела, она уносит с собой ценные химические вещества, минералы и питательные вещества.

    Химический состав и физические свойства воды делают ее таким прекрасным растворителем. Молекулы воды имеют полярное расположение атомов кислорода и водорода: одна сторона (водород) имеет положительный электрический заряд, а другая сторона (кислород) — отрицательный.Это позволяет молекуле воды стать привлеченной ко многим другим различным типам молекул . Вода может настолько сильно притягиваться к другому соединению, как соль (NaCl), что может нарушить силы притяжения, которые удерживают натрий и хлорид в соединении соли вместе, и, таким образом, растворяют его.

    Наши почки и вода составляют отличную пару

    Наши почки и растворяющие свойства воды составляют отличную пару для сохранения жизни и здоровья.Почки отвечают за фильтрацию веществ, которые попадают в наш организм из продуктов и напитков, которые мы потребляем. Но почки должны избавляться от этих веществ после того, как они накапливают их. Вот тут-то и помогает вода; будучи таким прекрасным растворителем, вода, промывающая почки, растворяет эти вещества и выводит их из нашего тела.

    На этой диаграмме показаны положительные и отрицательные части молекулы воды. Он также показывает, как заряд, например, на ионе (например, Na или Cl), может взаимодействовать с молекулой воды.

    Авторы и права: Мариана Руис Вильярреал, Фонд CK-12

    Почему соль растворяется в воде

    На молекулярном уровне соль растворяется в воде из-за электрических зарядов и из-за того, что и вода, и солевые соединения полярны, с положительными и отрицательными зарядами на противоположных сторонах молекулы. Связи в солевых соединениях называются ионными, потому что они оба имеют электрический заряд — ион хлорида заряжен отрицательно, а ион натрия — положительно.Точно так же молекула воды имеет ионную природу, но связь называется ковалентной, когда два атома водорода располагаются с положительным зарядом на одной стороне атома кислорода, который имеет отрицательный заряд. Когда соль смешивается с водой, она растворяется, потому что ковалентные связи воды сильнее, чем ионные связи в молекулах соли.

    Положительно заряженная сторона молекул воды притягивается к отрицательно заряженным ионам хлорида, а отрицательно заряженная сторона молекул воды притягивается к положительно заряженным ионам натрия.По сути, происходит перетягивание каната, когда молекулы воды выигрывают матч. Молекулы воды разъединяют ионы натрия и хлора, разрывая ионную связь, удерживающую их вместе. После разделения солевых соединений атомы натрия и хлора окружаются молекулами воды, как показано на этой диаграмме. Как только это происходит, соль растворяется, в результате чего получается гомогенный раствор.

    Двуокись углерода может сделать раствор кислым | Глава 6: Химические изменения

  • Проведите демонстрацию, чтобы показать, что добавление газа CO

    2 к воде может сделать воду кислой.

    Материалы для демонстрации

    • Универсальное индикаторное решение
    • Вода
    • 2 прозрачных пластиковых стакана
    • Солома

    Подготовка учителя

    Сделать индикаторное решение для студенческих групп

    • Приготовьте разбавленный универсальный индикаторный раствор для этой демонстрации и для каждой студенческой группы, смешав 625 мл воды с 25 мл универсального индикаторного раствора.
    • Налейте не менее 80 мл этого разбавленного универсального индикаторного раствора в чистую пластиковую чашку для каждой группы учащихся.

    Примечание. Водопроводная вода из вашего местного водопровода, скорее всего, подойдет для демонстрации и занятий на этом уроке. Если приготовленный вами индикаторный раствор не зеленого цвета, это означает, что ваша вода кислая или щелочная. В этом случае используйте дистиллированную воду, которая продается в супермаркетах и ​​аптеках.

    Примечание. В упражнениях каждой группе потребуется 80 мл индикаторного раствора.Убедитесь, что вы приготовили достаточно раствора. Для демонстрации вам потребуется около 50–60 мл индикаторного раствора. Если 650 мл раствора недостаточно, приготовьте еще в тех же пропорциях.

    Подготовка к демонстрации

    Налейте примерно 25–30 мл индикаторного раствора в каждую из двух прозрачных пластиковых чашек для использования в демонстрации.

    Процедура

    1. Покажите учащимся оба образца универсального индикаторного решения.Поместите соломинку в один из образцов так, чтобы соломинка доходила до дна чашки.

    2. Держите чашку так, чтобы учащиеся могли ясно видеть жидкость. Дуйте в соломинку, пока цвет индикатора не изменится с зеленого на желтый.

    Спросите студентов:

    Изменяет ли продувка индикаторного раствора его pH?
    Да, цвет меняется, значит, должно быть изменение и pH.
    Становится ли раствор чуть более кислым или чуть более щелочным?
    Изменение цвета показывает, что раствор немного более кислый.

    Сообщите учащимся, что между молекулами CO 2 и молекулами H 2 O происходит химическая реакция с образованием очень небольшого количества кислоты, называемой угольной кислотой (H 2 CO 3 ).

    Раздайте каждому учащемуся рабочий лист.

    Учащиеся запишут свои наблюдения и ответят на вопросы о задании в листе действий. «Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполнены либо в классе, либо в группах, либо индивидуально, в зависимости от ваших инструкций. Чтобы найти ответы на листе занятий, перейдите в область загрузок в онлайн-версии этого урока.

  • Попросите учащихся использовать газированную воду в качестве источника CO.

    2 , чтобы посмотреть, изменит ли газ pH индикаторного раствора.

    Вопрос для расследования

    Изменит ли углекислый газ из газированной воды pH индикаторного раствора?

    материалов для каждой группы

    • Универсальный индикаторный раствор в пластиковом стаканчике
    • Вода
    • Газированная вода (газированная вода или сельтерская вода) в широкой прозрачной пластиковой чашке
    • 1 широкий, прозрачный пластиковый стаканчик
    • 2 прозрачных пластиковых стакана повыше
    • Градуированный цилиндр
    • Универсальный индикатор pH Цветовая диаграмма

    Подготовка учителя

    Налейте 25 мл газированной воды в широкую прозрачную пластиковую чашку для каждой группы.

    Процедура

    1. Отмерьте 30 мл универсального индикаторного раствора и равномерно разделите его на две маленькие прозрачные пластиковые стаканчики.
    2. Добавьте 25 мл воды в широкую пластиковую чашку и 25 мл газированной воды в другую широкую чашку.

    3. Поставьте маленькие чашки с индикаторным раствором в жидкость в более широкие чашки, как показано на рисунке.

    4. Переверните две высокие чашки вверх дном и поместите их над двумя более широкими чашками.

    5. Удерживая верхнюю и нижнюю чашки вместе, аккуратно перемешайте оба набора чашек. Следите за цветом индикатора в обеих чашках, чтобы увидеть, есть ли какие-либо изменения.

    6. Сравните цвет индикатора с цветовой диаграммой pH, чтобы определить, является ли раствор кислотным, нейтральным или основным.

    Ожидаемые результаты

    Индикатор внутри стаканчиков с водой остался зеленым, а индикатор с газированной водой стал желтым.

  • Обсудите наблюдения студентов и то, что произойдет в следующем задании.

    Спросите студентов:

    Изменил ли цвет какой-либо из индикаторов?
    Изменил цвет только индикатор с газированной водой.
    Что изменение цвета говорит вам о pH индикаторного раствора? Он кислый или щелочной?
    Теперь раствор индикатора кислый.
    Газированная вода не должна попасть на индикатор. Почему индикаторный раствор изменил цвет в одном наборе стаканчиков?
    Углекислый газ из газированной воды, растворенный в индикаторном растворе. Молекулы углекислого газа вступили в реакцию с водой, образуя угольную кислоту, и изменили цвет индикатора.

    Сообщите учащимся, что они видели, как углекислый газ из вашего дыхания и углекислый газ из газированной воды превращают индикаторный раствор в кислоту.

    Спросите студентов:

    Считаете ли вы, что углекислый газ, образующийся в ходе химической реакции, также сделает индикаторный раствор кислым?
    Двуокись углерода из любого источника должна вызывать подкисление индикаторного раствора. Количество образующегося и растворенного в индикаторном растворе углекислого газа может привести к изменению цвета индикатора, но с кислой стороны.
    Какая химическая реакция, о которой вы знаете, может производить углекислый газ?
    Студенты должны помнить, что уксус и пищевая сода вступают в реакцию с образованием углекислого газа.Скажите студентам, что в следующем упражнении они объединят пищевую соду и уксус.

  • Используйте химическую реакцию для получения CO

    2 , чтобы увидеть, меняет ли это pH индикаторного раствора.

    Вопрос для расследования

    Может ли углекислый газ, образующийся при реакции пищевой соды и уксуса, изменять pH индикаторного раствора?

    материалов для каждой группы

    • Универсальный индикаторный раствор в стакане
    • Универсальный индикатор pH цветовая диаграмма
    • Вода
    • Пищевая сода в широком прозрачном пластиковом стаканчике
    • Уксус в стакане
    • 2 маленьких прозрачных пластиковых стакана
    • 1 широкая прозрачная пластиковая чашка
    • 2 более высоких прозрачных пластиковых стакана
    • Градуированный цилиндр

    Подготовка учителя

    • Налейте около 50 мл уксуса в широкий пластиковый стаканчик для каждой группы.
    • Поместите около ½ чайной ложки пищевой соды в небольшую прозрачную пластиковую чашку для каждой группы.

    Процедура

    1. Отмерьте и налейте 25 мл уксуса в две широкие пластиковые чашки.
    2. Налейте 15 мл универсального индикатора в две чистые маленькие пластиковые стаканчики.
    3. Вылейте всю пищевую соду в одну из чашек с уксусом. В другой ничего не переливать.

    4. Установите маленькие чашки с индикаторным раствором в обе более широкие чашки, как показано.

    5. Переверните две высокие чашки вверх дном и поместите их над двумя более широкими чашками.

    6. Удерживая верхнюю и нижнюю чашки вместе, аккуратно перемешайте оба набора чашек. Следите за цветом индикатора в обеих чашках, чтобы увидеть, есть ли какие-либо изменения.

    7. Сравните цвет индикатора с цветовой диаграммой pH, чтобы определить, является ли раствор кислотным, нейтральным или основным.

    Ожидаемые результаты

    Индикатор внутри чашки с уксусом остался зеленым, а индикатор внутри чашки с уксусом и пищевой содой стал желтым.

  • Обсудите наблюдения студентов.

    Спросите студентов:

    Изменил ли цвет какой-либо из индикаторов?
    Изменил цвет только индикатор с химической реакцией.
    Почему у одного набора чашек на дне только уксус?
    Возможно, уксус сам по себе вызывает изменение цвета индикатора. Поскольку этот индикатор не изменил цвет, это должен быть углекислый газ, образовавшийся в результате химической реакции, а не только уксус, вызвавший изменение цвета.Контрольный раствор из набора чашек с уксусом на дне служит контролем.
    Что говорит вам цвет индикаторного раствора о pH каждого раствора? Кислый, нейтральный или щелочной?
    Изменение цвета показывает, что индикаторный раствор имеет слабую кислотность.
    Что можно добавить в кислотный индикаторный раствор, чтобы нейтрализовать его?
    Поскольку индикаторный раствор является кислым, учащиеся должны предложить добавить основу.Скажите студентам, что пищевая сода является основой.

  • Объясните: углекислый газ из любого источника может сделать воду кислой.

    Спросите студентов:

    Что сделали с водой углекислый газ из дыхания, газированная вода, а также пищевая сода и уксус?
    CO 2 из каждого источника вступил в реакцию с водой и сделал ее кислой.

    Спроецируйте иллюстрацию CO

    2 Реакция с водой.

    Сообщите студентам, что углекислый газ реагирует с водой с образованием углекислоты. Учащиеся могут подсчитать количество атомов на каждой стороне уравнения, чтобы показать, что оно уравновешено. Обратите внимание на то, что двойная стрелка в этом уравнении означает, что угольная кислота легко распадается с образованием диоксида углерода и воды.

    Объясните ученикам, что слишком много CO 2 в атмосфере приводит к нагреванию Земли и ее атмосферы. Но избыток CO 2 может делать кое-что еще, что они видели в химическом уравнении и в своих экспериментах.Углекислый газ может сделать воду более кислой, что создает большую проблему для океанов. Избыток кислоты в океанской воде, называемый закислением океана, затрудняет образование раковин для некоторых организмов и особенно наносит вред кораллам.

  • Объясните, как закисление океана вредно для организмов, производящих раковины, и покажите видеоролик о закислении океана.

    Объясните, что океан на самом деле простой. PH океана около 8.2. Термин «закисление океана» означает, что океан имеет тенденцию становиться более кислым или менее щелочным. Он переместился примерно с 8,2 на 8,1. Это может показаться незначительным изменением, но это очень большое изменение для организмов в океане, которые очень чувствительны к изменениям pH. Когда вода в океане становится более кислой, это вызывает две основные проблемы для организмов, производящих раковины, таких как моллюски, устрицы и кораллы:

    1. Этим организмам становится труднее создавать свои раковины
    2. Если вода становится слишком кислой, нормальные раковины могут вступить в реакцию с более кислой водой, что приведет к разрушению скорлупы

    Моллюски, устрицы, кораллы и другие ракушечные организмы делают свои раковины из двух ионов: иона кальция (Ca +2 ) и иона карбоната (CO 3 -2 ).Когда эти два иона соединяются вместе, они образуют карбонат кальция (CaCO 3 ), который является основным веществом для структуры оболочки. Подкисление океана влияет на карбонат-ион. Вот как:

    Проецировать иллюстрацию Угольная кислота и карбонат-ион.

    Напомните студентам, что вода и углекислый газ реагируют с образованием угольной кислоты.

    Атом водорода из угольной кислоты попадает в воду в виде иона водорода (H + ).Этот ион водорода связывается с ионом карбоната в океанской воде и создает ион бикарбоната (HCO — 3 ), который организмы, производящие раковины, не могут использовать. Это означает, что у существ меньше карбонатных ионов, к которым они могут присоединить ион кальция, что затрудняет им производство карбоната кальция, необходимого для создания своих панцирей.

    Дополнительные ионы водорода в воде также делают воду более кислой. Если вода в конечном итоге станет слишком кислой, она может вступить в реакцию с карбонатом кальция в ракушках, что приведет к их разрушению.

    Показать видео Подкисление океана.

    Примечание: Повествование и действие видео проходят довольно быстро, поэтому вы можете остановить видео в нескольких местах, чтобы помочь учащимся понять, о чем идет речь.

    Зеленые точки обозначают избыток углекислого газа в атмосфере из-за сжигания ископаемого топлива. Океан поглощает большое количество этого углекислого газа.

    Маленькие оранжевые символы обозначают ионы карбоната, в которых нуждаются организмы, производящие раковины.Они используют ионы карбоната и ионы кальция, чтобы сделать карбонат кальция для построения своих раковин.

    Углекислый газ реагирует с водой с образованием угольной кислоты (зеленое пятно неправильной формы), которое производит ионы водорода. Эти ионы связываются с ионами карбоната и создают вещество (ион бикарбоната не показан), который организмы не могут использовать.

    Из-за того, что ракушки трудно изготовить, моллюски и другие организмы, производящие раковины, будут меньше и не будут воспроизводить так много, поэтому существа, которые их едят, могут не получать достаточно еды.Это может повлиять на всю пищевую цепочку.

    Дополнительные ионы водорода не только связываются с карбонатным ионом, но и делают воду более кислой.

    Океаны могут стать настолько кислыми в будущем, что оболочки карбоната кальция могут вступить в реакцию с водой и разрушиться.

  • Предложите учащимся изучить способы уменьшения количества углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу.

    Подавляющее большинство избыточного углекислого газа в атмосфере Земли происходит от сжигания ископаемых видов топлива, таких как нефть, природный газ и уголь.Большая часть этого топлива используется для автомобилей, грузовиков и других видов транспорта, для работы электростанций, производящих электроэнергию, а также для отопления домов и предприятий.

    Предложите студентам исследовать альтернативные источники энергии, которые могут помочь в сжигании меньшего количества ископаемого топлива. Студенты могут представить свои исследования в короткой статье с иллюстрациями, Power Point, тройной доской или любым другим способом, который, по вашему мнению, будет работать. Студенты должны описать, как работает возобновляемый источник энергии, а также преимущества и проблемы этой технологии.

    Возможные темы:

    Возобновляемые источники энергии

    • Ветер
    • Солнечная
    • Геотермальный
    • Биотопливо
    • Гидроэлектростанция

    Новая транспортная техника

    • Электромобили
    • Водородные топливные элементы

    • Что делают хлорид кальция и пищевая сода?

    Объединение хлорида кальция и пищевой соды — бикарбоната натрия — в герметичном пластиковом пакете — это любимый химический эксперимент в средней школе.Он производит газ, поэтому, если вы закроете пакет после объединения химикатов, он взорвется, как воздушный шар. Еще одна причина, по которой учителя химии в старших классах любят этот эксперимент, заключается в том, что комбинация выделяет тепло, так что это отличный пример экзотермической реакции. Надевайте защитные очки и резиновые перчатки при смешивании этих двух соединений, потому что одним из побочных продуктов реакции является соляная кислота, которая достаточно агрессивна, чтобы обжечь кожу.

    TL; DR (слишком долго; не читал)

    Объедините бикарбонат натрия (пищевая сода), хлорид кальция и воду, и вы получите карбонат кальция (меловой осадок) плюс газообразный диоксид углерода, хлорид натрия (поваренная соль), соляная кислота и изрядное количество тепла.

    Что такое реагенты?

    Практически каждый знаком с бикарбонатом натрия (NaHCO 3 ), потому что это пищевая сода, которую вы используете для дезодорации холодильника. Меньше людей знакомы с хлоридом кальция (CaCl 2 ), но они должны быть знакомы. Как и хлорид натрия, это соль, и она гигроскопична, что означает, что она впитывает влагу из воздуха. Поместите в шкаф посуду с хлоридом кальция — это хороший способ защитить одежду от плесени. Хлорид кальция помогает бороться с пылью и работает как пищевая добавка, потому что он может придавать соленому вкусу такие продукты, как соленья, без добавления хлорида натрия.

    Двухэтапная реакция

    Реакция между бикарбонатом натрия и хлоридом кальция должна происходить в растворе, поэтому вода всегда является частью реакции. Оба реагента легко растворяются в воде, так что это не проблема. Вы можете растворить один в воде, а затем добавить другой, или вы можете держать оба в противоположных углах полиэтиленового пакета и поместить между ними пузырек с водой, чтобы при встряхивании пакета они смешались с водой и друг с другом.

    Когда вы объединяете реагенты, происходят две вещи.Во-первых, они вместе с хлоридом натрия и ионами водорода образуют карбонат кальция — соединение, содержащееся в известняке, меле, мраморе, раковинах улиток и морских существ. Ионы водорода превращают раствор в кислый, и они соединяются с оставшимся бикарбонатом натрия с образованием газообразного диоксида углерода, воды и ионов натрия. Они также соединяются с хлором, образуя хлористый водород.

    При выделении углекислого газа мешок взрывается, и, поскольку газ образуется в результате экзотермической реакции, температура раствора повышается.

    Химические уравнения

    В первой реакции реагенты объединяются с образованием карбоната кальция, хлорида натрия и ионов водорода. Уравнение этой реакции:

    CaCl 2 + 2 NaHCO 3 —> CaCO 3 + 2 NaCl + H +

    Затем ионы водорода объединяются с неиспользованным бикарбонатом натрия с образованием углекислый газ, вода и ионы натрия.

    H + + NaHCO 3 —> CO 2 + H 2 O + Na +

    Хлорид натрия в воде диссоциирует на ионы Cl- и Na +.Некоторые из свободных ионов хлора соединяются с ионами водорода с образованием хлористого водорода.

    Упрощенное уравнение для всего процесса:

    NaHCO 3 (с) + CaCl 2 (с) + H 2 O (л) —> CaCO 3 (с) + CO 2 (г) + NaCl (водн.) + HCl (водн.)

    Глава 7 — Растворы — Химия

    Глава 7: Растворы A Стехиометрия раствора

    7.1 Введение

    7.2 типа решений

    7.3 Растворимость

    7,4 Температура и растворимость

    7.5 Влияние давления на растворимость газов: закон Генри

    7,6 Твердые гидраты

    7.7 Концентрация раствора
    7.7.1 Молярность
    7.7.2 Количество частей в решениях

    7,8 Разведения

    7,9 Концентрации ионов в растворе

    7.10 Внимание к окружающей среде: загрязнение свинцом

    7.11 Резюме

    7.12 Ссылки

    7.1 Введение:

    Напомним из главы 1, что растворы определяются как гомогенные смеси, которые перемешаны так тщательно, что ни один компонент не может наблюдаться независимо от другого. Решения повсюду вокруг нас. Например, воздух — это решение. Если вы живете рядом с озером, рекой или океаном, этот водоем не является чистым H 2 O, но, скорее всего, является решением.Многие из того, что мы пьем, например газированные напитки, кофе, чай и молоко, являются растворами. Решения — большая часть повседневной жизни. Большая часть химии, происходящей вокруг нас, происходит в растворе. Фактически, большая часть химии, происходящей в нашем собственном организме, происходит в растворах, и многие растворы, такие как раствор лактата Рингера для внутривенного введения, важны для здравоохранения. В нашем понимании химии нам нужно немного разбираться в растворах. В этой главе вы узнаете об особых характеристиках решений, их характеристиках и некоторых их свойствах.

    Навыки для развития

    • Определите эти термины: раствор, растворенное вещество и растворитель.
    • Различают растворы, смеси и коллоиды.
    • Опишите различные типы решений.
    • Различают ненасыщенные, насыщенные и перенасыщенные растворы.

    Главный компонент раствора называется растворителем , а второстепенный компонент (ы) называется растворенным веществом . Если оба компонента в растворе составляют 50%, термин «растворенное вещество» может относиться к любому компоненту.Когда газообразный или твердый материал растворяется в жидкости, газ или твердый материал называется растворенным веществом. Когда две жидкости растворяются друг в друге, основной компонент называется растворителем , а второстепенный компонент — растворенным веществом .

    Многие химические реакции протекают в растворах, и растворы также тесно связаны с нашей повседневной жизнью. Воздух, которым мы дышим, жидкости, которые мы пьем, и жидкости в нашем теле — все это решения.Кроме того, нас окружают такие решения, как воздух и вода (в реках, озерах и океанах).

    По теме решений мы включаем следующие разделы.

    1. Типы растворов: газообразные, жидкие и твердые растворы в зависимости от состояния раствора.
    2. Стехиометрия раствора: выражение концентрации в различных единицах (масса на единицу объема, моль на единицу объема, процент и доли), расчеты стехиометрии реакции с использованием растворов.
    3. Растворы электролитов: растворы кислот, оснований и солей, в которых растворенные вещества диссоциируют на положительные и отрицательные гидратированные ионы.
    4. Метатезис или обменные реакции: реакция электролитов, приводящая к нейтральным молекулам, газам и твердым веществам.

    Решение проблем стехиометрии раствора требует концепций, представленных в стехиометрии в главе 6, которая также обеспечивает основу для обсуждения реакций.

    (Вернуться к началу)

    7.2 типа решений

    В главе 1 вы познакомились с концепцией смеси , которая представляет собой вещество, состоящее из двух или более веществ. Напомним, что смеси могут быть двух типов: гомогенные и гетерогенные, где гомогенные смеси сочетаются настолько тесно, что их можно рассматривать как единое вещество, хотя это не так. С другой стороны, гетерогенные смеси неоднородны и имеют участки смеси, которые отличаются от других участков смеси.Гомогенные смеси можно разделить на две категории: коллоиды и растворы. Коллоид — это смесь, содержащая частицы диаметром от 2 до 500 нм. Коллоиды кажутся однородными по своей природе и имеют одинаковый состав, но являются мутными или непрозрачными. Молоко — хороший пример коллоида. Истинные растворы имеют размер частиц типичного иона или небольшой молекулы (от 0,1 до 2 нм в диаметре) и прозрачны, хотя могут быть окрашены. В этой главе основное внимание будет уделено характеристикам истинных решений.

    Материал существует в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Решения также существуют во всех этих состояниях:

    1. Газовые смеси обычно однородны и обычно представляют собой газо-газовые растворы . Для количественной обработки такого типа растворов мы посвятим единицу газам. Атмосфера представляет собой газообразный раствор, состоящий из азота, кислорода, аргона, двуокиси углерода, воды, метана и некоторых других второстепенных компонентов. Некоторые из этих компонентов, такие как вода, кислород и углекислый газ, могут различаться по концентрации в разных местах на Земле в зависимости от таких факторов, как температура и высота над уровнем моря.
    2. Когда молекулы газа, твердого вещества или жидкости диспергированы и смешаны с молекулами жидкости, гомогенные (однородные) состояния называются жидкими растворами . Твердые вещества, жидкости и газы растворяются в жидком растворителе с образованием жидких растворов. В этой главе большая часть химии, которую мы будем обсуждать, происходит в жидких растворах, в которых вода является растворителем.
    3. Многие сплавы, керамика и полимерные смеси представляют собой твердые растворы . В определенных пределах медь и цинк растворяются друг в друге и затвердевают с образованием твердых растворов, называемых латунью.Серебро, золото и медь образуют множество различных сплавов, уникальных по цвету и внешнему виду. Сплавы и другие твердые растворы важны в мире химии материалов.
    (Вернуться к началу)

    7.3 Растворимость

    Максимальное количество вещества, которое может быть растворено в данном объеме растворителя, называется растворимостью . Часто растворимость в воде выражается в граммах / 100 мл. Раствор, не достигший максимальной растворимости, называется ненасыщенным раствором . Это означает, что к растворителю все еще может быть добавлено больше растворенного вещества, и растворение все равно будет происходить.

    Раствор, достигший максимальной растворимости, называется насыщенным раствором . Если в этот момент добавить больше растворенного вещества, оно не растворится в растворе. Вместо этого он останется в осадке в виде твердого вещества на дне раствора. Таким образом, часто можно сказать, что раствор является насыщенным, если присутствует дополнительное растворенное вещество (оно может существовать в виде другой фазы, такой как газ, жидкость или твердое вещество).В насыщенном растворе нет чистого изменения количества растворенного вещества, но система никоим образом не статична. Фактически растворенное вещество постоянно растворяется и откладывается с одинаковой скоростью. Такое явление называется равновесием . Например:

    В особых случаях раствор может быть перенасыщенным . Перенасыщенные растворы — это растворы, в которых растворенные вещества растворяются за пределами нормальной точки насыщения.Обычно для создания перенасыщенного раствора требуются такие условия, как повышенная температура или давление. Например, ацетат натрия имеет очень высокую растворимость при 270 К. При охлаждении такой раствор остается растворенным в так называемом метастабильном состоянии . Однако, когда к раствору добавляют кристалл затравки , дополнительное растворенное вещество быстро затвердевает. В процессе кристаллизации выделяется тепло, и раствор становится теплым. Обычные грелки для рук используют этот химический процесс для выработки тепла.

    Видео 7.1: Видео, показывающее кристаллизацию перенасыщенного раствора ацетата натрия. Видео подготовлено: Школа естественных и математических наук Северной Каролины

    Итак, как мы можем предсказать растворимость вещества?

    Одна из полезных классификаций материалов — полярность. Читая о ковалентных и ионных соединениях в главах 3 и 4, вы узнали, что ионные соединения имеют самую высокую полярность, образуя полные катионы и анионы внутри каждой молекулы, поскольку электроны передаются от одного атома к другому.Вы также узнали, что ковалентные связи могут быть полярными или неполярными по своей природе в зависимости от того, разделяют ли атомы, участвующие в связи, электроны неравномерно или поровну, соответственно. Напомним, что по разнице электроотрицательностей можно определить полярность вещества. Обычно ионная связь имеет разность электроотрицательностей 1,8 или выше, тогда как полярная ковалентная связь составляет от 0,4 до 1,8, а неполярная ковалентная связь составляет 0,4 или ниже.

    Рисунок 7.1 Диаграмма разности электроотрицательностей. Диаграмма выше является руководством для определения типа связи между двумя разными атомами. Взяв разницу между значениями электроотрицательности для каждого из атомов, участвующих в связи, можно предсказать тип связи и полярность. Обратите внимание, что полный ионный характер достигается редко, однако, когда металлы и неметаллы образуют связи, они называются в соответствии с правилами ионного связывания.

    Вещества с нулевой или низкой разностью электроотрицательности, такие как H 2 , O 2 , N 2 , CH 4 , CCl 4 , являются неполярными соединениями , тогда как H 2 O, NH 3 , CH 3 OH, NO, CO, HCl, H 2 S, PH 3 более высокая разность электроотрицательностей составляет полярных соединений .Обычно соединения, имеющие сходную полярность, растворимы друг в друге. Это можно описать правилом:

    Подобно Растворяется Нравится.

    Это означает, что вещества должны иметь одинаковые межмолекулярные силы для образования растворов. Когда растворимое растворенное вещество вводится в растворитель, частицы растворенного вещества могут взаимодействовать с частицами растворителя. В случае твердого или жидкого растворенного вещества взаимодействия между частицами растворенного вещества и частицами растворителя настолько сильны, что отдельные частицы растворенного вещества отделяются друг от друга и, окруженные молекулами растворителя, входят в раствор.(Газообразные растворенные вещества уже отделены от составляющих частиц, но концепция окружения частицами растворителя все еще применима.) Этот процесс называется solvatio n и проиллюстрирован на рисунке 7.2. Когда растворителем является вода, вместо сольватации используется слово гидратация .

    Обычно полярные растворители растворяют полярные растворенные вещества, тогда как неполярные растворители растворяют неполярные растворенные вещества. В целом процесс растворения зависит от силы притяжения между частицами растворенного вещества и частицами растворителя.Например, вода — это высокополярный растворитель, способный растворять многие ионные соли. На рис. 7.2 показан процесс растворения, в котором вода действует как растворитель для растворения кристаллической соли хлорида натрия (NaCl). Обратите внимание, что когда ионные соединения растворяются в растворителе, они распадаются на свободно плавающие ионы в растворе. Это позволяет соединению взаимодействовать с растворителем. В случае растворения хлорида натрия в воде ион натрия притягивается к частичному отрицательному заряду атома кислорода в молекуле воды, тогда как ион хлорида притягивается к частичным положительным атомам водорода.

    Рисунок 7.2: Процесс растворения. Когда ионная соль, такая как хлорид натрия, показанная на (A), вступает в контакт с водой, молекулы воды диссоциируют ионные молекулы хлорида натрия в их ионное состояние, что показано в виде молекулярной модели в (B) твердого тела. кристаллическая решетка хлорида натрия и (C) хлорид натрия, растворенный в водном растворителе. (Фотография хлорида натрия предоставлена ​​Крисом 73).

    Многие ионные соединения растворимы в воде, однако не все ионные соединения растворимы.Ионные соединения, растворимые в воде, существуют в растворе в ионном состоянии. На рис. 7.2 вы заметите, что хлорид натрия распадается на ион натрия и ион хлорида по мере растворения и взаимодействия с молекулами воды. В случае ионных соединений, не растворимых в воде, ионы настолько сильно притягиваются друг к другу, что не могут быть разрушены частичными зарядами молекул воды. Следующая таблица может помочь вам предсказать, какие ионные соединения будут растворимы в воде.

    Таблица 7.1 Правила растворимости

    Диссоциация растворимых ионных соединений придает растворам этих соединений интересное свойство: они проводят электричество. Из-за этого свойства растворимые ионные соединения называются электролитами . Многие ионные соединения полностью диссоциируют и поэтому называются сильными электролитами . Хлорид натрия — пример сильного электролита.Некоторые соединения растворяются, но диссоциируют лишь частично, и растворы таких растворенных веществ могут лишь слабо проводить электричество. Эти растворенные вещества называются слабыми электролитами . Уксусная кислота (CH 3 COOH), входящая в состав уксуса, является слабым электролитом. Растворенные вещества, которые растворяются в отдельные нейтральные молекулы без диссоциации, не придают своим растворам дополнительную электропроводность и называются неэлектролитами . Полярные ковалентные соединения, такие как столовый сахар (C 12 H 22 O 11 ), являются хорошими примерами неэлектролитов .

    Термин электролит используется в медицине для обозначения любых важных ионов, растворенных в водном растворе в организме. Важные физиологические электролиты включают Na + , K + , Ca 2 + , Mg 2 + и Cl — . Спортивные напитки, такие как Gatoraid, содержат комбинации этих ключевых электролитов, которые помогают восполнить потерю электролитов после тяжелой тренировки.

    Точно так же решения могут быть получены путем смешивания двух совместимых жидкостей.Жидкость с более низкой концентрацией называется растворенным веществом , , а жидкость с более высокой концентрацией — растворителем . Например, зерновой спирт (CH 3 CH 2 OH) представляет собой полярную ковалентную молекулу, которая может смешиваться с водой. Когда два одинаковых раствора помещаются вместе и могут смешиваться в раствор, они считаются смешиваемыми . С другой стороны, жидкости, которые не имеют сходных характеристик и не могут смешиваться вместе, называются несмешивающимися .Например, масла, содержащиеся в оливковом масле, такие как олеиновая кислота (C 18 H 34 O 2 ), имеют в основном неполярные ковалентные связи, которые не имеют межмолекулярных сил, достаточно сильных, чтобы разорвать водородную связь между молекулы воды. Таким образом, вода и масло не смешиваются и считаются несмешивающимися .

    Другие факторы, такие как температура и давление, также влияют на растворимость растворителя. Таким образом, при определении растворимости следует также учитывать эти другие факторы.

    (Вернуться к началу)

    7,4 Температура и растворимость

    При рассмотрении растворимости твердых веществ соотношение температуры и растворимости не является простым или предсказуемым. На рис. 7.3 показаны графики растворимости некоторых органических и неорганических соединений в воде в зависимости от температуры. Хотя растворимость твердого вещества обычно увеличивается с повышением температуры, нет простой взаимосвязи между структурой вещества и температурной зависимостью его растворимости.Многие соединения (например, глюкоза и CH 3 CO 2 Na) демонстрируют резкое увеличение растворимости с повышением температуры. Другие (такие как NaCl и K 2 SO 4 ) мало изменяются, а третьи (такие как Li 2 SO 4 ) становятся менее растворимыми с повышением температуры.

    Рис. 7.3. Растворимость некоторых неорганических и органических твердых веществ в воде в зависимости от температуры. Растворимость может увеличиваться или уменьшаться с температурой; величина этой температурной зависимости широко варьируется между соединениями.

    Изменение растворимости в зависимости от температуры было измерено для широкого диапазона соединений, и результаты опубликованы во многих стандартных справочниках. Химики часто могут использовать эту информацию для разделения компонентов смеси путем фракционной кристаллизации , разделения соединений на основе их растворимости в данном растворителе. Например, если у нас есть смесь 150 г ацетата натрия (CH 3 CO 2 Na) и 50 г KBr, мы можем разделить два соединения, растворив смесь в 100 г воды при 80 ° C. а затем медленно охлаждают раствор до 0 ° C.Согласно температурным кривым на рисунке 7.3 оба соединения растворяются в воде при 80 ° C, и все 50 г KBr остаются в растворе при 0 ° C. Однако только около 36 г CH 3 CO 2 Na растворимы в 100 г воды при 0 ° C, поэтому кристаллизуется примерно 114 г (150 г — 36 г) CH 3 CO 2 Na при охлаждении. Затем кристаллы можно отделить фильтрованием. Таким образом, фракционная кристаллизация позволяет нам восстановить около 75% исходного CH 3 CO 2 Na в практически чистой форме всего за одну стадию.

    Фракционная кристаллизация — это распространенный метод очистки таких разнообразных соединений, как показано на рис. 7.3, и от антибиотиков до ферментов. Чтобы методика работала должным образом, интересующее соединение должно быть более растворимым при высокой температуре, чем при низкой температуре, чтобы понижение температуры заставляло его кристаллизоваться из раствора. Кроме того, примеси должны быть на более растворимыми на , чем представляющее интерес соединение (как KBr в этом примере), и предпочтительно присутствовать в относительно небольших количествах.

    Растворимость газов в жидкостях гораздо более предсказуема. Растворимость газов в жидкостях уменьшается с повышением температуры, как показано на рисунке 7.4. Привлекательные межмолекулярные взаимодействия в газовой фазе практически равны нулю для большинства веществ, поскольку молекулы находятся так далеко друг от друга, когда находятся в газовой форме. Когда газ растворяется, это происходит потому, что его молекулы взаимодействуют с молекулами растворителя. Когда формируются эти новые силы притяжения, выделяется тепло. Таким образом, если к системе добавляется внешнее тепло, оно преодолевает силы притяжения между газом и молекулами растворителя и снижает растворимость газа.

    Рис. 7.4 Зависимость растворимости нескольких обычных газов в воде от температуры при парциальном давлении 1 атм. Растворимость газов уменьшается с повышением температуры.

    Уменьшение растворимости газов при более высоких температурах имеет как практические, так и экологические последствия. Любой, кто регулярно кипятит воду в чайнике или электрочайнике, знает, что внутри накапливается белый или серый налет, который в конечном итоге необходимо удалить.То же явление происходит в гораздо большем масштабе в гигантских котлах, используемых для подачи горячей воды или пара для промышленных применений, где это называется «котельная накипь», — осадок, который может серьезно снизить пропускную способность труб горячего водоснабжения ( Рис. 7.5). Проблема не только в современном мире: акведуки, построенные римлянами 2000 лет назад для транспортировки холодной воды из альпийских регионов в более теплые и засушливые регионы на юге Франции, были забиты аналогичными отложениями. Химический состав этих отложений умеренно сложен, но движущей силой является потеря растворенного диоксида углерода (CO 2 ) из раствора.Жесткая вода содержит растворенные ионы Ca 2+ и HCO 3 — (бикарбонат). Бикарбонат кальция [Ca (HCO 3 ) 2 ] довольно растворим в воде, но карбонат кальция (CaCO 3 ) совершенно нерастворим. Раствор бикарбонат-ионов может реагировать с образованием диоксида углерода, карбонат-иона и воды:

    2HCO 3 — (водн.) → CO 2 2- (водн.) + H 2 O (л) + CO 2 (водн.)

    Нагревание раствора снижает растворимость CO 2 , который уходит в газовую фазу над раствором.В присутствии ионов кальция ионы карбоната осаждаются в виде нерастворимого карбоната кальция, основного компонента накипи в котле.

    Рис. 7.5 Вес котла в водопроводе. Отложения карбоната кальция (CaCO 3 ) в трубах горячего водоснабжения могут значительно снизить пропускную способность труб. Эти отложения, называемые котельной накипью, образуются, когда растворенный CO 2 переходит в газовую фазу при высоких температурах.

    В тепловое загрязнение озерная или речная вода, которая используется для охлаждения промышленного реактора или электростанции, возвращается в окружающую среду при более высокой температуре, чем обычно.Из-за пониженной растворимости O 2 при более высоких температурах (рис. 7.4) более теплая вода содержит меньше растворенного кислорода, чем вода, когда она попадала в растение. Рыбы и другие водные организмы, которым для жизни необходим растворенный кислород, могут буквально задохнуться, если концентрация кислорода в их среде обитания будет слишком низкой. Поскольку теплая, обедненная кислородом вода менее плотная, она имеет тенденцию плавать на поверхности более холодной, плотной и более богатой кислородом воды в озере или реке, образуя барьер, препятствующий растворению атмосферного кислорода.В конце концов, если проблему не устранить, можно задохнуться даже в глубоких озерах. Кроме того, большинство рыб и других водных организмов, не являющихся млекопитающими, хладнокровны, а это означает, что температура их тела такая же, как температура окружающей среды. Температура, значительно превышающая нормальный диапазон, может привести к тяжелому стрессу или даже смерти. Системы охлаждения для электростанций и других объектов должны быть спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму любые неблагоприятные воздействия на температуру окружающих водоемов.На северо-западе Тихого океана популяции лососевых чрезвычайно чувствительны к изменениям температуры воды. В пределах этой популяции оптимальная температура воды составляет от 12,8 до 17,8 ° ° C (55-65 ° ° F). Помимо пониженного уровня кислорода, популяции лосося гораздо более восприимчивы к болезням, хищничеству и паразитарным инфекциям при более высоких температурах воды. Таким образом, тепловое загрязнение и глобальное изменение климата создают реальные проблемы для выживания и сохранения этих видов.Для получения дополнительной информации о влиянии повышения температуры на популяции лососевых посетите Focus Publication штата Вашингтон.

    Похожий эффект наблюдается в повышении температуры водоемов, таких как Чесапикский залив, крупнейший эстуарий в Северной Америке, причиной которого является глобальное потепление. На каждые 1,5 ° C, которые нагревает вода в заливе, способность воды растворять кислород уменьшается примерно на 1,1%. Многие морские виды, находящиеся на южной границе своего распространения, переместили свои популяции дальше на север.В 2005 году угорь, который является важным местом обитания рыб и моллюсков, исчез на большей части залива после рекордно высоких температур воды. Предположительно, снижение уровня кислорода уменьшило популяцию моллюсков и других питателей, что затем уменьшило светопропускание, что позволило угрям расти. Сложные взаимоотношения в экосистемах, таких как Чесапикский залив, особенно чувствительны к колебаниям температуры, вызывающим ухудшение качества среды обитания.

    (Вернуться к началу)

    7.5 Влияние давления на растворимость газов: закон Генри

    Внешнее давление очень мало влияет на растворимость жидкостей и твердых тел. Напротив, растворимость газов увеличивается с увеличением парциального давления газа над раствором. Эта точка проиллюстрирована на рисунке 7.6, где показано влияние повышенного давления на динамическое равновесие, которое устанавливается между молекулами растворенного газа в растворе и молекулами в газовой фазе над раствором.Поскольку концентрация молекул в газовой фазе увеличивается с увеличением давления, концентрация молекул растворенного газа в растворе в состоянии равновесия также выше при более высоких давлениях.

    Рис. 7.6. Модель, показывающая, почему растворимость газа увеличивается при увеличении парциального давления при постоянной температуре. (a) Когда газ входит в контакт с чистой жидкостью, некоторые молекулы газа (пурпурные сферы) сталкиваются с поверхностью жидкости и растворяются.Когда концентрация растворенных молекул газа увеличилась так, что скорость, с которой молекулы газа уходят в газовую фазу, была такой же, как скорость, с которой они растворяются, было установлено динамическое равновесие, как показано здесь. (б) Увеличение давления газа увеличивает количество молекул газа в единице объема, что увеличивает скорость, с которой молекулы газа сталкиваются с поверхностью жидкости и растворяются. (c) По мере того, как дополнительные молекулы газа растворяются при более высоком давлении, концентрация растворенного газа увеличивается до тех пор, пока не установится новое динамическое равновесие.

    Взаимосвязь между давлением и растворимостью газа количественно описывается законом Генри, названным в честь его первооткрывателя, английского врача и химика Уильяма Генри (1775–1836):

    C = кПа

    , где C — концентрация растворенного газа в состоянии равновесия, P — парциальное давление газа, а k — постоянная закона Генри , которая должна определяться экспериментально для каждой комбинации газа, растворителя, и температура.Хотя концентрацию газа можно выразить в любых удобных единицах, мы будем использовать исключительно молярность. Таким образом, единицами измерения постоянной закона Генри являются моль / (л · атм) = М / атм. Значения констант закона Генри для растворов нескольких газов в воде при 20 ° C приведены в таблице 7.2.

    Видеоурок по закону Генри от Академии Кана

    Все материалы Khan Academy доступны бесплатно на сайте www.khanacademy.org

    Как данные в таблице 7.2 демонстрируют, что концентрация растворенного газа в воде при заданном давлении сильно зависит от ее физических свойств. Для ряда родственных веществ дисперсионные силы Лондона увеличиваются с увеличением молекулярной массы. Таким образом, среди элементов группы 18 константы закона Генри плавно возрастают от He до Ne и до Ar. Из таблицы также видно, что O 2 почти вдвое растворимее, чем N 2 . Хотя силы лондонской дисперсии слишком слабы, чтобы объяснить такую ​​большую разницу, O 2 является парамагнитным веществом и, следовательно, более поляризуемым, чем N 2 , что объясняет его высокую растворимость.(Примечание: когда вещество парамагнитно , оно очень слабо притягивается полюсами магнита, но не сохраняет никакого постоянного магнетизма).

    Таблица 7.2 Константы закона Генри для выбранных газов в воде при 20 ° C

    Парциальное давление газа можно выразить как концентрацию, записав закон Генри как P газ = C / k. Это важно во многих сферах жизни, включая медицину, где обычно измеряются газы крови, такие как кислород и углекислый газ.Поскольку парциальное давление и концентрация прямо пропорциональны, если парциальное давление газа изменяется, а температура остается постоянной, новую концентрацию газа в жидкости можно легко рассчитать, используя следующее уравнение:

    Где C 1 и P 1 — соответственно концентрация и парциальное давление газа в исходном состоянии, а C 2 и P 2 — концентрация и парциальное давление, соответственно, газа в конечном состоянии.Например:

    Практическая задача: Концентрация CO 2 в растворе составляет 0,032 М при 3,0 атм. Какова концентрация CO 2 при давлении 5,0 атм?
    Решение: Чтобы решить эту проблему, сначала мы должны определить, что мы хотим найти. Это концентрация CO 2 при давлении 5,0 атм. Эти два значения представляют C 2 = ?? и P 2 = 5.0 атм. На этом этапе проще всего будет изменить приведенное выше уравнение, чтобы найти C 2 . Далее нам нужно определить начальные условия: C 1 = 0,032 M и P 1 = 3,0 атм. Затем мы можем подставить эти значения в уравнение и решить для C 2 :

    Газы, которые химически реагируют с водой, такие как HCl и другие галогениды водорода, H 2 S и NH 3 , не подчиняются закону Генри; все эти газы гораздо более растворимы, чем предсказывает закон Генри.Например, HCl реагирует с водой с образованием H + (водн.) И Cl — (водн.), , а не растворенных молекул HCl, и его диссоциация на ионы приводит к гораздо более высокой растворимости, чем ожидалось для нейтральной молекулы. В целом газы, вступающие в реакцию с водой, не подчиняются закону Генри.

    Обратите внимание на шаблон

    Закон Генри имеет важные приложения. Например, пузырьки CO 2 образуются, как только открывается газированный напиток, потому что напиток был разлит под CO 2 при давлении более 1 атм.Когда бутыль открыта, давление CO 2 над раствором быстро падает, и часть растворенного газа улетучивается из раствора в виде пузырьков. Закон Генри также объясняет, почему аквалангисты должны быть осторожны, чтобы медленно всплывать на поверхность после погружения, если они дышат сжатым воздухом. При более высоком давлении под водой во внутренних жидкостях дайвера растворяется больше N 2 из воздуха. Если дайвер всплывает слишком быстро, быстрое изменение давления вызывает образование мелких пузырьков N 2 по всему телу, состояние, известное как «изгибы».Эти пузырьки могут блокировать кровоток по мелким кровеносным сосудам, вызывая сильную боль и в некоторых случаях даже смертельный исход.

    Из-за низкой константы закона Генри для O 2 в воде уровни растворенного кислорода в воде слишком низкие для удовлетворения энергетических потребностей многоклеточных организмов, включая человека. Чтобы увеличить концентрацию O 2 во внутренних жидкостях, организмы синтезируют хорошо растворимые молекулы-носители, которые обратимо связывают O 2 . Например, красные кровяные тельца человека содержат белок, называемый гемоглобином, который специфически связывает O 2 и облегчает его транспортировку из легких в ткани, где он используется для окисления молекул пищи с целью получения энергии.Концентрация гемоглобина в нормальной крови составляет около 2,2 мМ, и каждая молекула гемоглобина может связывать четыре молекулы O 2 . Хотя концентрация растворенного O 2 в сыворотке крови при 37 ° C (нормальная температура тела) составляет всего 0,010 мМ, общая концентрация растворенного O 2 составляет 8,8 мМ, что почти в тысячу раз больше, чем было бы возможно без гемоглобина. Синтетические переносчики кислорода на основе фторированных алканов были разработаны для использования в качестве экстренной замены цельной крови.В отличие от донорской крови, эти «кровезаменители» не требуют охлаждения и имеют длительный срок хранения. Их очень высокие константы закона Генри для O 2 приводят к концентрации растворенного кислорода, сравнимой с таковой в нормальной крови.

    (Вернуться к началу)

    7,6 Твердые гидраты:

    Некоторые ионные твердые тела принимают небольшое количество молекул воды в свою кристаллическую решетку и остаются в твердом состоянии.Эти твердые вещества называются твердыми гидратами . Твердые гидраты содержат молекулы воды, объединенные в определенном соотношении в качестве неотъемлемой части кристалла, которые либо связаны с металлическим центром, либо кристаллизовались с комплексом металла. Сообщается также, что такие гидраты содержат кристаллизационной воды или гидратной воды .

    Ярким примером является хлорид кобальта (II), который при гидратации меняет цвет с синего на красный и поэтому может использоваться в качестве индикатора воды.

    Рис. 7.7: Хлорид кобальта как пример твердого гидрата. Безводный хлорид кобальта (вверху слева) и его структура кристаллической решетки (внизу слева) по сравнению с гексагидратом хлорида кобальта (вверху справа) и его кристаллическая решетка (внизу справа). Обратите внимание, что молекулы воды, показанные красным (кислород) и белым (водород), интегрированы в кристаллическую решетку хлорида кобальта (II), показанного синим (кобальт) и зеленым (хлорид), в зависимости от полярности. Частично отрицательные атомы кислорода притягиваются к положительно заряженному кобальту, а частично положительные атомы водорода притягиваются к отрицательно заряженным ионам хлорида.Изображения предоставлены Wikipedia Commons (вверху слева и внизу слева), Benjah-bmm27 (вверху справа) и Smokefoot (внизу справа)

    Обозначение, используемое для представления твердого гидрата: « гидратированное соединение n H 2 O », где n — количество молекул воды на формульную единицу соли. n обычно является низким целым числом, хотя возможны дробные значения. Например, в моногидрате n равно единице, а в гексагидрате n равно 6.В примере на рис. 7.7 гидратированный хлорид кобальта будет обозначен: «хлорид кобальта (II) 6 H 2 O». Числовые префиксы греческого происхождения, которые используются для обозначения твердых гидратов:

    • Hemi — 1/2
    • моно — 1
    • Сескви — 1½
    • Di — 2
    • Три — 3
    • Тетра — 4
    • Пента — 5
    • Hexa — 6
    • Гепта — 7
    • Окта — 8
    • Нона — 9
    • Дека — 10
    • Undeca — 11
    • Додека — 12

    Гидрат, потерявший воду, называется ангидридом ; оставшуюся воду, если она есть, можно удалить только при очень сильном нагревании.Вещество, не содержащее воды, обозначается как безводное . Некоторые безводные соединения настолько легко гидратируются, что вытягивают воду из атмосферы и становятся гидратированными. Эти вещества считаются гигроскопичными и могут использоваться как осушители или осушители .

    (Вернуться к началу)

    7.7 Концентрация раствора

    В химии концентрация определяется как содержание компонента, деленное на общий объем смеси.Все мы качественно представляем, что подразумевается под концентрацией . Любой, кто варил растворимый кофе или лимонад, знает, что слишком много порошка дает сильно ароматный и высококонцентрированный напиток, а слишком маленькое — разбавленный раствор, который трудно отличить от воды. Количественно концентрация раствора описывает количество растворенного вещества, которое содержится в определенном количестве этого раствора. Знание концентрации растворенных веществ важно для контроля стехиометрии реагентов для реакций, протекающих в растворе, и имеет решающее значение для многих аспектов нашей жизни, от измерения правильной дозы лекарства до обнаружения химических загрязнителей, таких как свинец и мышьяк.Химики используют множество разных способов определения концентраций. В этом разделе мы рассмотрим наиболее распространенные способы представления концентрации раствора. К ним относятся: молярность и количество частей на раствор.

    7.7.1 Молярность

    Наиболее распространенной единицей концентрации является молярность , которая также является наиболее полезной для расчетов, включающих стехиометрию реакций в растворе. Молярность (M) раствора — это количество молей растворенного вещества, присутствующего точно в 1 л раствора.

    Таким образом, единицами молярности являются моль на литр раствора (моль / л), сокращенно М. Обратите внимание, что указанный объем является общим объемом раствора и включает как растворенное вещество, так и растворитель. Например, водный раствор, содержащий 1 моль (342 г) сахарозы в достаточном количестве воды, чтобы получить конечный объем 1,00 л, имеет концентрацию сахарозы 1,00 моль / л или 1,00 М. В химической записи квадратные скобки вокруг названия или формула растворенного вещества представляет собой концентрацию растворенного вещества.Итак,

    [сахароза] = 1,00 M

    читается как «концентрация сахарозы 1,00 молярная». Приведенное выше уравнение можно использовать для расчета количества растворенного вещества, необходимого для получения любого количества желаемого раствора.

    Пример проблемы:

    Рассчитайте количество молей гидроксида натрия (NaOH), необходимое для получения 2,50 л 0,100 M NaOH.

    Дано: (1) идентичности растворенного вещества = NaOH, (2) объема = 2,50 л и (3) молярности раствора = 0.100 моль / л (Примечание: при расчете задач всегда записывайте единицы молярности как моль / л, а не М. Это позволит вам отменить единицы при выполнении расчета.)

    Запрошено: количество растворенного вещества в молях

    Стратегия: (1) Измените приведенное выше уравнение, чтобы найти желаемую единицу, в данном случае молей. (2) Еще раз проверьте все единицы в уравнении и убедитесь, что они совпадают. Выполните все необходимые преобразования, чтобы единицы совпадали. (3) Введите значения соответствующим образом и выполните математические вычисления.

    Решение:

    (1) Перепишите приведенное выше уравнение, чтобы найти количество молей.

    (2) Еще раз проверьте все единицы в уравнении и убедитесь, что они совпадают.

    Приведенные значения для этого уравнения: объем 2,50 л и молярность 0,100 моль / л. Единицы объема для обоих этих чисел указаны в литрах (L) и, следовательно, совпадают. Следовательно, никаких преобразований производить не нужно.

    (3) Введите значения соответствующим образом и выполните математические вычисления.

    Подготовка растворов

    Обратите внимание, что в приведенном выше примере у нас все еще недостаточно информации, чтобы фактически приготовить раствор в лаборатории. Не существует оборудования, которое могло бы измерить количество молей вещества. Для этого нам нужно преобразовать количество молей образца в количество граммов, представленное этим числом. Затем мы можем легко использовать весы для взвешивания количества вещества, необходимого для приготовления раствора.В приведенном выше примере:

    Чтобы фактически приготовить раствор, обычно растворяют растворенное вещество в небольшом количестве растворителя, а затем, когда растворенное вещество растворяется, конечный объем может быть доведен до 2,50 л. Если вы добавляете 10 г NaOH напрямую до 2,50 л конечный объем будет больше 2,50 л, а концентрация раствора будет меньше 0,100 М. Помните, что конечный объем должен включать как растворенное вещество, так и растворитель.

    На рис. 7.8 показана процедура приготовления раствора дигидрата хлорида кобальта (II) в этаноле.Обратите внимание, что объем растворителя не указан. Поскольку растворенное вещество занимает пространство в растворе, необходимый объем растворителя на меньше, чем на желаемый общий объем раствора.

    Рисунок 7.8: Приготовление раствора известной концентрации с использованием твердого вещества. Чтобы приготовить раствор, сначала добавьте в колбу часть растворителя. Затем взвесьте необходимое количество растворенного вещества и медленно добавьте его к растворителю.После растворения в растворителе объем раствора можно довести до конечного объема раствора. Для показанной мерной колбы это обозначено черной линией на горловине колбы. В данном случае это 500 мл раствора. Мерные колбы бывают разных размеров, чтобы вместить разные объемы раствора. Градуированные цилиндры также можно использовать для точного доведения раствора до конечного объема. Другая стеклянная посуда, включая химические стаканы и колбы Эрленмейера, недостаточно точна для большинства решений.

    Пример расчета молярности

    Раствор на рисунке 7.8 содержит 10,0 г дигидрата хлорида кобальта (II), CoCl 2 · 2H 2 O, в этаноле, достаточном для получения ровно 500 мл раствора. Какова молярная концентрация CoCl 2 · 2H 2 O?

    Дано: масса растворенного вещества и объем раствора

    Запрошено: концентрация (M)

    Стратегия:

    1.Мы знаем, что молярность равна

    молей на литр.

    2. Чтобы вычислить молярность, нам нужно выразить:

    • масса в виде родинок
    • объем в литрах
    • Подставьте оба в уравнение выше и вычислите

    Решение:

    1. Преобразование массы в моль. Мы можем использовать молярную массу для перевода граммов CoCl 2 · 2H 2 O в моль.
    • Молярная масса CoCl 2 · 2H 2 O составляет 165.87 г / моль (включая две молекулы воды, поскольку они являются частью структуры кристаллической решетки этого твердого гидрата!)

    2. Перевести объем в литры

    3. Подставьте значения в уравнение полярности:

    7.7.2 Количество частей в решениях

    В потребительском и промышленном мире наиболее распространенный метод выражения концентрации основан на количестве растворенного вещества в фиксированном количестве раствора.Упомянутые здесь «количества» могут быть выражены в массе, в объеме или в обоих случаях (т. Е. Масса растворенного вещества в данном объеме раствора). Чтобы различать эти возможности, используются сокращения (m / м), (об / об) и (м / об).

    В большинстве прикладных областей химии часто используется мера (м / м), тогда как в клинической химии обычно используется (м / об) с массой , выраженной в граммах, и объемом в мл.

    Один из наиболее распространенных способов выражения таких концентраций как « частей на 100 », который мы все знаем как « процентов ».« Cent » — это префикс латинского происхождения, относящийся к числу 100
    (L. centum ), как в столетии или столетии . Он также обозначает 1/100 (от L. centesimus ), как сантиметр и денежная единица центов . Процентные растворы определяют количество растворенного вещества, которое растворено в количестве раствора, умноженном на 100. Процентные растворы могут быть выражены в единицах массы растворенного вещества на массу раствора (м / м%) или массы растворенного вещества на объем раствора (м / об.%) или объем растворенного вещества на объем раствора (об. / об.%).При создании процентного раствора важно указать, какие единицы измерения используются, чтобы другие также могли правильно принять решение. Также помните, что раствор представляет собой сумму как растворителя, так и растворенного вещества, когда вы выполняете расчет процентов.

    Раствор = Раствор + Растворитель

    Таким образом, при вычислении процентных решений можно использовать следующее уравнение:

    Пример 1:

    В качестве примера, раствор этанола в воде с концентрацией 7,0% об. / Об. Должен содержать 7 мл этанола в общем количестве 100 мл раствора.Сколько воды в растворе?

    В этой задаче мы знаем, что:

    Раствор = Раствор + Растворитель

    Таким образом, мы можем ввести значения, а затем решить неизвестное.

    100 мл = 7 мл + X мл растворителя (в данном случае вода)

    переместив 7 на другую сторону, мы увидим, что:

    100 мл — 7 мл = 93 мл H 2 O

    Пример 2

    Сколько (м / об)% раствора, если 24.0 г сахарозы растворяют в общем растворе 243 мл?

    Пример 3

    Сколько граммов NaCl требуется для приготовления 625 мл 13,5% раствора?

    Для более разбавленных растворов используются части на миллион (10 6 ppm) и части на миллиард (10 9 ; ppb). Эти термины широко используются для обозначения количества следов загрязняющих веществ в окружающей среде.

    Одинаковые процентные («части на сотню») единицы, ppm и ppb могут быть определены в единицах массы, объема или смешанных единиц массы-объема.Также существуют единицы ppm и ppb, определяемые по количеству атомов и молекул.

    Здесь приведены массовые определения ppm и ppb:

    Как ppm, так и ppb являются удобными единицами измерения концентраций загрязняющих веществ и других микропримесей в воде. Концентрации этих загрязнителей обычно очень низкие в очищенных и природных водах, и их уровни не могут превышать относительно низкие пороговые значения концентрации, не вызывая неблагоприятных последствий для здоровья и дикой природы.Например, EPA определило, что максимально безопасный уровень фторид-иона в водопроводной воде составляет 4 ppm. Встроенные фильтры для воды предназначены для снижения концентрации фторида и некоторых других незначительных примесей в водопроводной воде (рис. 7.9).

    Рисунок 7.9. (a) В некоторых районах следовые концентрации загрязняющих веществ могут сделать нефильтрованную водопроводную воду небезопасной для питья и приготовления пищи. (б) Встроенные фильтры для воды снижают концентрацию растворенных веществ в водопроводной воде.(кредит А: модификация работы Дженн Дарфи; кредит б: модификация работы «Вастатепаркстафф» / Wikimedia commons

    При сообщении о загрязнителях, таких как свинец, в питьевой воде, концентрации ppm и ppb часто указываются в смешанных единицах измерения массы / объема. Это может быть очень полезно, поскольку нам легче думать о воде с точки зрения ее объема, а не массы. Кроме того, плотность воды составляет 1,0 г / мл или 1,0 мг / 0,001 мл, что упрощает преобразование между двумя единицами измерения.Например, если мы обнаружим, что содержание свинца в воде составляет 4 ppm, это будет означать, что есть:

    7,74 Эквиваленты

    Концентрации ионных растворенных веществ иногда выражаются в единицах, называемых эквивалентами (уравнение). Один эквивалент равен 1 моль положительного или отрицательного заряда. Таким образом, 1 моль / л Na + (водн.) Также равно 1 экв / л, потому что натрий имеет заряд 1+. Раствор ионов Ca 2 + (водн.) С концентрацией 1 моль / л имеет концентрацию 2 экв / л, потому что кальций имеет заряд 2+.Разбавленные растворы могут быть выражены в миллиэквивалентах (мэкв.) — например, общая концентрация плазмы крови человека составляет около 150 мэкв / л.

    В более формальном определении эквивалент — это количество вещества, необходимое для выполнения одного из следующих действий:

    • реагирует или поставляет один моль ионов водорода (H + ) в кислотно-основной реакции
    • реагирует или поставляет один моль электронов в окислительно-восстановительной реакции.

    Согласно этому определению, эквивалент — это количество молей иона в растворе, умноженное на валентность этого иона.Если 1 моль NaCl и 1 моль CaCl 2 растворяются в растворе, в этом растворе содержится 1 экв. Na, 2 экв. Ca и 3 экв. Cl. (Валентность кальция равна 2, поэтому для этого иона у вас есть 1 моль и 2 эквивалента.)

    (Вернуться к началу)

    7,8 Разведения

    Раствор желаемой концентрации также можно приготовить путем разбавления небольшого объема более концентрированного раствора дополнительным растворителем. Для этой цели часто используется основной раствор, который представляет собой приготовленный раствор известной концентрации.Разбавление основного раствора предпочтительнее при приготовлении растворов с очень слабой концентрацией, потому что альтернативный метод, взвешивание крошечных количеств растворенного вещества, может быть трудным для выполнения с высокой степенью точности. Разбавление также используется для приготовления растворов из веществ, которые продаются в виде концентрированных водных растворов, таких как сильные кислоты.

    Раствор желаемой концентрации также можно приготовить путем разбавления небольшого объема более концентрированного раствора дополнительным растворителем.Для этой цели часто используется основной раствор, который представляет собой приготовленный раствор известной концентрации. Разбавление основного раствора предпочтительнее при приготовлении растворов с очень слабой концентрацией, потому что альтернативный метод, взвешивание крошечных количеств растворенного вещества, может быть трудным для выполнения с высокой степенью точности. Разбавление также используется для приготовления растворов из веществ, которые продаются в виде концентрированных водных растворов, таких как сильные кислоты.

    Процедура приготовления раствора известной концентрации из исходного раствора показана на рисунке 7.10. Это требует расчета желаемого количества растворенного вещества в конечном объеме более разбавленного раствора, а затем расчета объема исходного раствора, который содержит это количество растворенного вещества. Помните, что разбавление данного количества исходного раствора растворителем не приводит к изменению , а не количества присутствующего растворенного вещества, изменяется только объем раствора. Соотношение между объемом и концентрацией основного раствора и объемом и концентрацией желаемого разбавленного раствора, таким образом, может быть выражено математически как:

    Где M s — концентрация основного раствора, V s — объем основного раствора, M d — концентрация разбавленного раствора, а V d — объем разбавленного раствора. .

    Рисунок 7.10 Приготовление раствора известной концентрации путем разбавления исходного раствора. (a) Объем ( V s ), содержащий желаемое количество растворенного вещества (M s ), измеряют из исходного раствора известной концентрации. (b) Отмеренный объем исходного раствора переносят во вторую мерную колбу. (c) Измеренный объем во второй колбе затем разбавляется растворителем до объемной метки [( V s ) (M s ) = ( V d ) (M d ). ].

    Пример расчета разбавления

    Какой объем 3,00 М исходного раствора глюкозы необходим для приготовления 2500 мл 0,400 М раствора?

    Дано: объем и молярность разбавленного раствора и молярность исходного раствора

    Запрошено: объем основного раствора

    Стратегия и решение:

    Для задач разбавления, если вам известны 3 переменные, вы можете решить для 4-й переменной.

    1. Начните с перестановки уравнения, чтобы найти переменную, которую вы хотите найти. В этом случае вы хотите найти объем основного раствора, V s

    2. Затем убедитесь, что одинаковые термины имеют одинаковые единицы измерения. Например, Md и Ms являются концентрациями, поэтому для проведения расчетов они должны быть в одной и той же единице (в этом случае они оба указаны в молярности). Если бы концентрации были разными, скажем, один был дан в молярности, а другой в процентах, или один был в молярности, а другой был в миллимолярности, один из терминов нужно было бы преобразовать, чтобы они совпадали.Таким образом, единицы будут отменены, и в этом случае вы останетесь с единицами громкости.

    3. Наконец, заполните уравнение с известными значениями и вычислите окончательный ответ.

    Обратите внимание, что если требуется 333 мл исходного раствора, вы также можете рассчитать количество растворителя, необходимое для окончательного разбавления. (Общий объем — объем исходного раствора = объем растворителя, необходимый для окончательного разбавления. В этом случае 2500 мл — 333 мл = 2167 мл воды, необходимой для окончательного разбавления (это следует делать в мерном цилиндре или мерной колбе). .

    (Вернуться к началу)

    7,9 Концентрации ионов в растворе

    До сих пор мы обсуждали концентрацию всего раствора в терминах общего растворенного вещества, деленного на объем раствора. Давайте более подробно рассмотрим, что это означает при рассмотрении ионных и ковалентных соединений. Когда ионные соединения растворяются в растворе, они переходят в ионное состояние.Катионы и анионы связываются с полярными молекулами воды. Напомним, что растворы, содержащие ионы, называются электролитами из-за их способности проводить электричество. Например, дихромат аммония (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 представляет собой ионное соединение, которое содержит два иона NH 4 + и один Cr 2 O 7 2− иона на формульную единицу. Как и другие ионные соединения, это сильный электролит, который диссоциирует в водном растворе с образованием гидратированных ионов NH 4 + и Cr 2 O 7 2-.Если мы рассмотрим это решение математически, мы увидим, что для каждой молекулы дихромата аммония, которая растворяется, образуются три результирующих иона (два иона NH 4 + и один Cr 2 O 7 2- ион). Это также можно представить в более крупном молярном масштабе. Когда 1 моль (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 растворяется, получается 3 моля ионов (1 моль Cr 2 O 7 2- аниона и 2 моль катионов NH 4 + ) в растворе (рисунок 7.11). Чтобы обсудить взаимосвязь между концентрацией раствора и результирующим количеством ионов, используется термин эквивалентов .

    Один эквивалент определяется как количество ионного соединения, которое обеспечивает 1 моль электрического заряда (+ или -). Он рассчитывается путем деления молярности раствора на общий заряд, созданный в растворе.

    Рис. 7.11 Растворение 1 моля ионного соединения. Растворение 1 моля формульных единиц дихромата аммония в воде дает 1 моль анионов Cr 2 O 7 2- и 2 моль катионов NH 4 + . (Молекулы воды не показаны с молекулярной точки зрения для ясности.)

    Когда мы проводим химическую реакцию с использованием раствора соли, например дихромата аммония, нам необходимо знать концентрацию каждого иона, присутствующего в растворе. Если раствор содержит 1,43 M (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 , то концентрация Cr 2 O 7 2- также должна быть 1.43 M, потому что на формульную единицу приходится один ион Cr 2 O 7 2-. Однако на формульную единицу приходится два иона NH 4 + , поэтому концентрация ионов NH 4 + составляет 2 × 1,43 M = 2,86 М. Поскольку каждая формульная единица (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 при растворении в воде образует трех ионов (2NH 4 + + 1Cr 2 O 7 2-), общая концентрация ионов в решение 3 × 1.43 M = 4,29 M. Эквивалентное значение (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 может быть затем рассчитано путем деления 1,43 M на 4,29 M, что дает 0,333 эквивалента. Таким образом, для (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 растворение 0,333 моля соединения даст 1 моль ионов в растворе.

    Пример 1

    Каковы концентрации всех ионных частиц, полученных из растворенных веществ в этих водных растворах?

    1. 0.21 М NaOH
    2. 3,7 M (CH 3 ) CHOH
    3. 0,032 M дюйм (NO 3 ) 3

    Дано: молярность

    Запрошено: концентрации

    Стратегия:

    A Классифицируйте каждое соединение как сильный электролит или как неэлектролит.

    B Если соединение неэлектролит, его концентрация равна молярности раствора. Если соединение является сильным электролитом, определите количество каждого иона, содержащегося в одной формульной единице.Найдите концентрацию каждого вида, умножив количество каждого иона на молярность раствора.

    Решение:

    1. 0,21 М NaOH

    A Гидроксид натрия — это ионное соединение, которое является сильным электролитом (и сильным основанием) в водном растворе:

    B Поскольку каждая формульная единица NaOH производит один ион Na + и один ион OH — , концентрация каждого иона такая же, как концентрация NaOH: [Na + ] = 0.21 M и [OH — ] = 0,21

    2. 3,7 M (CH 3 ) CHOH

    A Формула (CH 3 ) 2 CHOH представляет собой 2-пропанол (изопропиловый спирт) и содержит группу –OH, поэтому это спирт. Вспомните из раздела 4.1 «Водные растворы», что спирты — это ковалентные соединения, которые растворяются в воде с образованием растворов нейтральных молекул. Таким образом, спирты не являются электролитами

    B Таким образом, единственными растворенными веществами в растворе являются (CH 3 ) 2 молекул CHOH, поэтому [(CH 3 ) 2 CHOH] = 3.7 Месяцев

    3. 0,032 M дюйм (NO 3 ) 3

    A Нитрат индия представляет собой ионное соединение, которое содержит ионы In 3+ и ионы NO 3 —, поэтому мы ожидаем, что он будет вести себя как сильный электролит в водном растворе

    B Одна формульная единица In (NO 3 ) 3 дает один ион In 3+ и три иона NO 3 —, поэтому 0,032 M In (NO 3 ) 3 Решение содержит 0.032 M In 3+ и 3 × 0,032 M = 0,096 M NO 3 — , то есть [In 3+ ] = 0,032 M и [NO 3 — ] = 0,096 M

    (Вернуться к началу)

    7.10 Внимание к окружающей среде: загрязнение свинцом
    История использования свинца в США

    В главе 5 вы познакомились с EPA и с тем, как параметры качества воздуха контролируются для определения уровней загрязнения.Одним из шести основных параметров, за которым ведется мониторинг в соответствии с Законом о чистом воздухе, является свинец. Свинец естественным образом встречается в земной коре в очень низких концентрациях, ~ 0,001%, и выглядит как сине-серый металл, мягкий и плотный. Он широко используется в Соединенных Штатах во многих различных продуктах, включая батареи и смеси металлов, в качестве материала для пайки труб и керамики, хрусталя и других известных коммерческих продуктов. Особенно часто свинец использовался в красках для наружных работ и в качестве добавки к бензину (рис.7.12). Из-за растущих проблем со здоровьем использование свинца во многих продуктах было прекращено и прекращено. Однако загрязнение свинцом почвы, воды и воздуха по-прежнему является проблематичным и вызывает повышенный риск для здоровья населения.

    Рисунок 7.12 История использования свинца в красках и бензине на протяжении большей части 20 века. График показывает, что вначале преобладали краски на основе свинца, после чего последовал бум в транспортировке, что привело к высокому использованию этилированного бензина.Спад после середины 1970-х годов был связан с контролем, введенным EPA для исключения этилированного бензина. Источник: Filippelli и др. (2005) использовано с разрешения.

    Национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS) для свинца установлены на верхнем пределе 0,15 микрограмма на кубический метр Pb в общем количестве взвешенных частиц в среднем за 3 месяца. Как видно из рисунка 7.13, уровни свинца в атмосфере были очень высокими до середины 1990-х годов, после чего мы наблюдали резкое падение уровней свинца в атмосфере.Этот всплеск содержания свинца в значительной степени связан с выбросами транспортных средств, когда свинец использовался в качестве добавки к бензину. В 1970 году, когда было полностью признано отрицательное воздействие свинца на здоровье, Агентство по охране окружающей среды начало программу сокращения использования свинца в бензине. Полный запрет на этилированный бензин вступил в силу в 1996 году.

    Рис. 7.13 Уровни содержания свинца в атмосфере с 1980 по 2014 год. (A) Как интерпретировать графики качества воздуха от EPA. синяя полоса показывает распределение уровней загрязнения воздуха среди участков тренда, отображая средние 80%.Белая линия представляет собой среднее значение по всем сайтам трендов. Девяносто процентов участков имеют концентрации ниже верхней линии, в то время как десять процентов участков имеют концентрации ниже нижней линии. (B) Максимальный годовой максимальный трехмесячный средний уровень содержания свинца в атмосфере, демонстрирующий снижение уровня загрязнения свинцом на 99% с 1980 по 2017 год. Источник: EPA

    Использование тетраэтилсвинца (TEL) было определено General Motors в качестве присадки к топливу, которая увеличивает общее октановое число бензина.Это позволило значительно повысить компрессию двигателя, что привело к увеличению производительности автомобиля и большей экономии топлива.

    TEL получают реакцией хлорэтана с натрием — свинцом сплавом

    4 NaPb + 4 CH 3 CH 2 Cl → (CH 3 CH 2 ) 4 Pb + 4 NaCl + 3 Pb

    Продукт регенерируют путем перегонки с водяным паром, оставляя шлам свинца и отходов хлорида натрия.Несмотря на десятилетия исследований, не было обнаружено никаких реакций, улучшающих этот довольно сложный процесс, который включает металлический натрий и превращает только 25% свинца в TEL. ТЕЛ — вязкая бесцветная жидкость. Поскольку TEL является нейтральным по заряду и содержит внешние углеродные группы, он очень липофильный, (жирообразующий) и растворим в бензине.

    При сжигании этилированного бензина выделяется не только диоксид углерода и вода, но и свинец.

    (CH 3 CH 2 ) 4 Pb + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O + Pb

    Образующийся свинец также может окисляться при сгорании с образованием оксида свинца (II)

    2 Pb + O 2 → 2 PbO

    Образование Pb и PbO внутри автомобильного двигателя быстро накапливается в избытке и вызывает серьезные повреждения двигателя.Таким образом, молекулы, улавливающие свинец, также должны были быть добавлены в бензин для реакции с продуктами свинца, образующимися при сгорании. Обычно для этого процесса использовались 1,2-дибромэтан и 1,2-дихлорэтан. Эти агенты реагируют с побочными продуктами свинца и образуют летучий бромид свинца (II) и хлорид свинца (II), которые затем могут выбрасываться в атмосферу из двигателя.

    Повышенные уровни свинца в атмосфере, вызванные использованием автомобилей, сильно коррелировали с повышенными уровнями свинца в крови среди населения.

    7.14 Снижение среднего уровня свинца в крови у детей в США и общего количества свинца, использованного в год в бензине в 1974-1992 годах (адаптировано из U.S.EPA 1999).

    Биологические эффекты свинца

    После того, как свинец попадает в организм, он не выводится из организма. Вместо этого он накапливается в минерализующихся тканях, таких как кости и зубы, или в мягких тканях, таких как печень, почки и мозг. Мозг очень чувствителен. Проведенное в Цинциннати исследование продемонстрировало, что воздействие свинца в детстве вызывает потерю серого вещества в мозге, особенно в лобных областях, участвующих в исполнительной функции и принятии решений (рис.7.15).

    Рис. 7.15. Воздействие свинца в детстве уменьшает размер мозга. Мозг взрослых, подвергшихся воздействию свинца в детстве, показывает уменьшенный объем, особенно в префронтальной коре на МРТ. Области потери объема показаны цветом на шаблоне нормального мозга. Источник: Cecil, KM, et al.

    Острое воздействие свинца может вызвать отравление свинцом и вызвать боли в животе, запоры, головные боли, раздражительность, проблемы с памятью, неспособность иметь детей и покалывание в руках и ногах.Это вызывает почти 10% умственной отсталости по другой неизвестной причине и может привести к поведенческим проблемам. Некоторые эффекты постоянны. В тяжелых случаях возможны анемия, судороги, кома или смерть.

    Воздействие свинца может происходить через загрязненный воздух, воду, пыль, продукты питания или потребительские товары. Дети подвергаются большему риску, так как они чаще кладут в рот предметы, например, содержащие свинцовую краску и поглощающие большую часть свинца. что они едят. Воздействие свинца на работе — частая причина отравления свинцом у взрослых людей определенных профессий, которым грозит особый риск.Диагноз обычно ставится путем измерения уровня свинца в крови. Центры по контролю за заболеваниями (США) установили верхний предел содержания свинца в крови для взрослых на уровне 10 мкг / дл (10 мкг / 100 г) и для детей на уровне 5 мкг / дл.

    Интересная корреляция: преступность и уровни свинца в крови

    Ряд исследований за последнее десятилетие показали сильную корреляцию между уровнем свинца в крови дошкольного возраста и последующим уровнем преступности, особенно насильственных преступлений, произошедших 20 лет спустя (Рисунок 7.16).

    Рис. 7.16. Соотношение уровней содержания свинца в крови в дошкольном возрасте и насильственных преступлений, совершенных 23 года спустя.

    В начале 1990-х годов убийства и насильственные преступления достигли рекордного уровня, и конца этому не видно. Однако к концу 1990-х годов количество насильственных преступлений по стране сократилось на 40%. Было предложено множество гипотез этого быстрого спада, включая увеличение количества заключенных и увеличение количества полицейских.Однако уровни свинца в крови показывают очень сильную корреляцию с частотой насильственных преступлений с запаздыванием примерно в 20 лет. Кроме того, исследования на животных, в том числе на хомяках и кошках, показали, что воздействие свинца увеличивает или усиливает агрессивное поведение. Кроме того, данные, собранные Риком Невином из других стран (Франция, Западная Германия, Италия и Австралия), которые имеют разные уровни тюремного заключения и контроля, показывают аналогичные тенденции в насильственных преступлениях с уровнями свинца в крови у детей.Таким образом, есть убедительные доказательства того, что повышенное воздействие свинца в детстве в результате употребления этилированного бензина объясняет, по крайней мере частично, рост уровня насильственной преступности в 1980-х и начале 1990-х годов в Соединенных Штатах.

    Текущие проблемы и опасения

    Несмотря на то, что использование свинца за последние 40-50 лет резко сократилось, он все еще может быть обнаружен в повышенных концентрациях в почвах, особенно в городских и промышленных районах.Кроме того, свинец ранее использовался для строительства водопроводных труб, поскольку он прочен и податлив. Свинец больше не используется для строительства труб, но в более старых городах, таких как Флинт, все еще есть свинцовые трубы, а также медные и железные водопроводные трубы, в стыках и соединениях которых использовалась свинцовая пайка. В апреле 2014 года это стало серьезной проблемой для жителей Флинта, штат Мичиган. Город Флинт, штат Мичиган, столкнулся с серьезными финансовыми проблемами и, пытаясь сэкономить деньги, решил построить новый водопровод от озера Гурон для обеспечения питьевой водой этого района.Экономия затрат оценивалась примерно в 10 миллионов долларов в год. Однако на строительство трубопровода потребуется несколько лет. Таким образом, чтобы сразу же сэкономить деньги, город Флинт решил временно переключить городскую воду на реку Флинт на время завершения строительства нового трубопровода. Однако с речной водой может быть труднее справиться из-за более сильных колебаний в остатках стока, и почти сразу жители Флинта, штат Мичиган, начали жаловаться на неприятный запах, неконтролируемую воду, идущую из кранов (рис.7.17).

    Рисунок 7.17. Ли-Энн Уолтерс демонстрирует образцы водопроводной воды на публичном собрании в январе 2015 года. Источник: Ladapo, J.A, et. al. (2017).

    Анализ воды первоначально показал высокий уровень фекальных колиформных бактерий, из-за чего Флинт, штат Мичиган, выпустил рекомендации по кипячению и увеличил количество хлора, используемого для обработки воды. Это, в свою очередь, увеличило производство тригалометанов. Тригалометаны образуются во время реакции дезинфицирующих средств на основе хлора в воде с присутствующими органическими веществами, такими как те, которые образуются водорослями, присутствующими в реке Флинт.Тригалометаны связаны со многими проблемами со здоровьем, включая проблемы с печенью, почками и легкими, а также создают неприятный запах и привкус воды. Они также опасны при вдыхании, делая душ в горячей загрязненной воде серьезным риском для здоровья.

    Таким образом, в попытке уменьшить образование побочных продуктов тригалогенметана, город Флинт начал добавлять в воду больше FeCl 3 , чтобы помочь удалить дополнительные органические материалы из этого источника воды.Однако они не смогли добавить никаких молекул, контролирующих коррозию, таких как ортофосфат. Многие водоочистные сооружения используют низкие концентрации ортофосфатов для взаимодействия со свинцом в трубах и образования нерастворимого фосфата свинца, который не проникает в водопровод (рис. 7.18). Отсутствие контроля над коррозией со стороны города Флинт в сочетании с повышенным количеством FeCl 3 привело к резкому увеличению количества присутствующих ионов Cl — . Результатом было общее увеличение потенциала коррозии, измеренное по массовому отношению хлорида к сульфату, от 0.45 для системы водоснабжения Детройта до 1,60 для новой системы водоснабжения реки Флинт. Имея такой потенциал коррозии, молекулы кислорода в воде начали окисляться и выделять растворимые формы свинца в водную систему (рис. 7.18). В дополнение к окисленным побочным продуктам свинца выделялись окисленные формы железа, вызывающие большее обесцвечивание воды.

    Рис. 7.18. Процесс коррозии во время водного кризиса во Флинте, штат Мичиган.

    Чтобы получить интерактивную анимацию этого химического процесса, посмотрите этот

    Видео журнала Scientific American — Коррозионная химия: как свинец попал в питьевую воду Флинта

    Из-за протеста общественности и отказа города Флинта принимать меры в связи с плохим качеством воды компания Virgina Tech начала программу тестирования воды и обнаружила чрезвычайно высокие уровни свинца во многих домах во Флинте, штат Мичиган.CDC заявляет, что не существует безопасных уровней свинца, которые можно было бы употреблять, а стандарты EPA ограничивают содержание свинца в питьевой воде до 15 частей на миллиард. Самый высокий образец, зарегистрированный Технологическим институтом штата Вирджиния, составил 13 000 частей на миллиард из образца в доме Ли-Энн Уолтерс (рис. 7.17). Город Флинт вернулся к использованию системы водоснабжения Детройта в октябре 2015 года. Однако риск воздействия свинца на детей, находящихся в этом районе, превышающий установленные CDC предельные уровни в крови, за это время увеличился вдвое (рис. 7.19). Несколько ожидающих рассмотрения судебных процессов в настоящее время находятся в стадии рассмотрения из-за халатности города Флинт и регулирующих органов по качеству воды в регионе.

    Рисунок 7.19. Сравнение уровней свинца в крови во Флинте, штат Мичиган, до и после переключения на источник воды реки Флинт. Верхняя диаграмма показывает, что качество воды в 1 из 6 домов во Флинте, штат Мичиган, проверено выше пределов безопасности EPA для свинца после перехода на источник воды в реке Флинт. Нижняя панель показывает уровни свинца в крови у детей, регулярно проверяемые на уровни свинца в крови в районе как до, так и после перехода на новый источник воды. Источник: исследование Flint Water Study

    .

    Предлагаемое задание: Учителя могут загрузить основанное на обсуждении задание на тему «Экологическая несправедливость и влияние токсичного загрязнения воды во Флинте, штат Мичиган,

    ».

    Flint Water Crisis Environmental Justice Assignment

    7.11 Сводка

    Чтобы убедиться, что вы понимаете материал этой главы, вам следует проанализировать значения терминов, выделенных жирным шрифтом в следующем резюме, и спросить себя, как они соотносятся с темами в главе.

    Раствор представляет собой однородную смесь. Основным компонентом является растворитель , а второстепенным компонентом — растворенное вещество . Решения могут иметь любую фазу; например, сплав представляет собой твердый раствор.Растворенные вещества представляют собой растворимых или нерастворимых , что означает, что они растворяются или не растворяются в конкретном растворителе. Термины смешивающийся и несмешивающийся вместо «растворимый и нерастворимый» используются для жидких растворенных веществ и растворителей. Утверждение « подобно растворяется как » является полезным руководством для прогнозирования того, будет ли растворенное вещество растворяться в данном растворителе.

    Растворение происходит путем сольватации , процесса, при котором частицы растворителя окружают отдельные частицы растворенного вещества, разделяя их с образованием раствора.Для водных растворов используется слово гидратация . Если растворенное вещество является молекулярным, оно растворяется на отдельные молекулы. Если растворенное вещество является ионным, отдельные ионы отделяются друг от друга, образуя раствор, который проводит электричество. Такие растворы называются электролитами . Если диссоциация ионов завершена, раствор представляет собой сильный электролит . Если диссоциация только частичная, раствор представляет собой слабый электролит . Растворы молекул не проводят электричество и называются неэлектролитами .

    Количество растворенного вещества в растворе представлено концентрацией раствора. Максимальное количество растворенного вещества, которое будет растворяться в данном количестве растворителя, называется растворимостью растворенного вещества. Таких решений насыщенных . Растворы, у которых количество меньше максимального, — это ненасыщенных . Большинство растворов являются ненасыщенными, и их концентрацию можно указать разными способами. Массовый / массовый процент , объемный / объемный процент и массовый / объемный процент указывают процент растворенного вещества в общем растворе. частей на миллион (ppm) и частей на миллиард (ppb) используются для описания очень малых концентраций растворенного вещества. Молярность , определяемая как количество молей растворенного вещества на литр раствора, является стандартной единицей концентрации в химической лаборатории. Эквиваленты выражают концентрации в молях заряда ионов. Когда раствор разбавляется, мы используем тот факт, что количество растворенного вещества остается постоянным, чтобы можно было определить объем или концентрацию конечного разбавленного раствора.Растворы известной концентрации могут быть приготовлены либо путем растворения известной массы растворенного вещества в растворителе и разбавления до желаемого конечного объема, либо путем разбавления соответствующего объема более концентрированного раствора (маточный раствор ) до желаемого конечного объема.

    Ключевые вынос

    • Концентрации раствора обычно выражаются в виде молярности и могут быть получены путем растворения известной массы растворенного вещества в растворителе или разбавления исходного раствора.

    Концептуальные проблемы

    1. Какое из представлений лучше всего соответствует 1 М водному раствору каждого соединения? Обоснуйте свои ответы.

      1. NH 3
      2. HF
      3. СН 3 СН 2 СН 2 ОН

      4. Na 2 SO 4

    2. Какое из представлений, показанных в задаче 1, лучше всего соответствует 1 М водному раствору каждого соединения? Обоснуйте свои ответы.

      1. CH 3 CO 2 H
      2. NaCl
      3. Na 2 S
      4. Na 3 PO 4
      5. ацетальдегид

    3. Можно ли ожидать, что 1,0 М раствор CaCl 2 будет лучше проводить электричество, чем 1,0 М раствор NaCl? Почему или почему нет?

    4. Альтернативный способ определения концентрации раствора — моляльность , сокращенно м .Моляльность определяется как количество молей растворенного вещества в 1 кг растворителя . Чем это отличается от молярности? Ожидаете ли вы, что 1 M раствор сахарозы будет более или менее концентрированным, чем 1 m раствор сахарозы? Поясните свой ответ.

    5. Каковы преимущества использования решений для количественных расчетов?

    Ответ

    1. a) Nh4 — слабое основание, что означает, что некоторые молекулы будут принимать протон от молекул воды, заставляя их диссоциировать на ионы H + и -OH.Ион H + будет ассоциироваться с Nh4 с образованием Nh5 +. Таким образом, это будет больше всего похоже на стакан №2. б) HF — слабая кислота, хотя F сильно электроотрицателен. Это связано с тем, что молекула H-F может образовывать прочные водородные связи с молекулами воды и оставаться в ковалентной связи, которую труднее диссоциировать. Таким образом, стакан № 2 также является хорошим выбором для этой молекулы, так как только часть H-F будет диссоциировать на ионы h4O + и F-. c) CH 3 CH 2 CH 2 OH является ковалентным соединением и не будет диссоциировать в какой-либо заметной степени, поэтому стакан № 3 является правильным выбором.г) Na 2 SO 4 — это растворимое ионное соединение, которое полностью диссоциирует на ионы, больше всего напоминающие химический стакан № 1.

    3. Да, потому что когда CaCl 2 диссоциирует, он образует 3 иона (1 Ca 2+ и 2 иона Cl —), тогда как NaCl будет диссоциировать только на 2 иона (Na + и Cl —) для каждой молекулы. Таким образом, CaCl 2 будет генерировать больше ионов на моль, чем 1 моль NaCl, и будет лучше проводить электричество.

    5. Если количество вещества, необходимое для реакции, слишком мало для точного взвешивания, использование раствора вещества, в котором растворенное вещество диспергировано в гораздо большей массе растворителя, позволяет химикам измерить количество вещества. вещество, точнее.

    Числовые задачи

    1. Рассчитайте количество граммов растворенного вещества в 1.000 л каждого раствора.

      1. 0,2593 M NaBrO 3
      2. 1.592 М КНО 3
      3. 1,559 М уксусная кислота
      4. 0,943 M йодат калия

    2. Рассчитайте количество граммов растворенного вещества в 1.000 л каждого раствора.

      1. 0,1065 млн бай 2
      2. 1,135 M Na 2 SO 4
      3. 1,428 M NH 4 Br
      4. 0,889 М ацетат натрия

    3. Если все растворы содержат одно и то же растворенное вещество, какой раствор содержит большую массу растворенного вещества?

      1. 1.40 л 0,334 М раствора или 1,10 л 0,420 М раствора
      2. 25,0 мл 0,134 М раствора или 10,0 мл 0,295 М раствора
      3. 250 мл 0,489 М раствора или 150 мл 0,769 М раствора

    4. Заполните следующую таблицу для 500 мл раствора.

      Соединение Масса (г) Родинки Концентрация (М)
      сульфат кальция 4,86 ​​
      уксусная кислота 3.62
      дигидрат йодистого водорода 1,273
      бромид бария 3,92
      глюкоза 0,983
      ацетат натрия 2.42

    5. Какая концентрация каждого вида присутствует в следующих водных растворах?

      1. 0,489 моль NiSO 4 в 600 мл раствора
      2. 1.045 моль бромида магния в 500 мл раствора
      3. 0,146 моль глюкозы в 800 мл раствора
      4. 0,479 моль CeCl 3 в 700 мл раствора

    6. Какая концентрация каждого вида присутствует в следующих водных растворах?

      1. 0,324 моль K 2 MoO 4 в 250 мл раствора
      2. 0,528 моль формиата калия в 300 мл раствора
      3. 0,477 моль KClO 3 в 900 мл раствора
      4. 0.378 моль йодида калия в 750 мл раствора

    7. Какова молярная концентрация каждого раствора?

      1. 8,7 г бромида кальция в 250 мл раствора
      2. 9,8 г сульфата лития в 300 мл раствора
      3. 12,4 г сахарозы (C 12 H 22 O 11 ) в 750 мл раствора
      4. 14,2 г гексагидрата нитрата железа (III) в 300 мл раствора

    8. Какова молярная концентрация каждого раствора?

      1. 12.8 г гидросульфата натрия в 400 мл раствора
      2. 7,5 г гидрофосфата калия в 250 мл раствора
      3. 11,4 г хлорида бария в 350 мл раствора
      4. 4,3 г винной кислоты (C 4 H 6 O 6 ) в 250 мл раствора

    9. Укажите концентрацию каждого реагента в следующих уравнениях, принимая 20,0 г каждого и объем раствора 250 мл для каждого реагента.

      1. BaCl 2 (водн.) + Na 2 SO 4 (водн.) →
      2. Ca (OH) 2 (водн.) + H 3 PO 4 (водн.) →
      3. Al (NO 3 ) 3 (водн.) + H 2 SO 4 (водн.) →
      4. Pb (NO 3 ) 2 (водн.) + CuSO 4 (водн.) →
      5. Al (CH 3 CO 2 ) 3 (водн.) + NaOH (водн.) →

    10. На эксперимент требовалось 200.0 мл 0,330 М раствора Na 2 CrO 4 . Для приготовления этого раствора использовали исходный раствор Na 2 CrO 4 , содержащий 20,0% растворенного вещества по массе с плотностью 1,19 г / см 3 . Опишите, как приготовить 200,0 мл 0,330 М раствора Na 2 CrO 4 с использованием исходного раствора.

    11. Гипохлорит кальция [Ca (OCl) 2 ] — эффективное дезинфицирующее средство для одежды и постельного белья. Если в растворе концентрация Ca (OCl) 2 равна 3.4 г на 100 мл раствора, какова молярность гипохлорита?

    12. Фенол (C 6 H 5 OH) часто используется в качестве антисептика в жидкостях для полоскания рта и пастилках для горла. Если в жидкости для полоскания рта концентрация фенола составляет 1,5 г на 100 мл раствора, какова молярность фенола?

    13. Если таблетка, содержащая 100 мг кофеина (C 8 H 10 N 4 O 2 ), растворяется в воде с получением 10,0 унций раствора, какова молярная концентрация кофеина в растворе?

    14. На этикетке определенного лекарства есть инструкция по добавлению 10.0 мл стерильной воды, заявив, что каждый миллилитр полученного раствора будет содержать 0,500 г лекарства. Если пациенту назначена доза 900,0 мг, сколько миллилитров раствора следует ввести?

    ответов

    1. а. 39,13 г б. 161,0 г c. 93,57 г г. 201,8 г

    3. а. 1,40 л 0,334 М раствора, б. 25,0 мл 0,134 М раствора, c. 150 мл 0,769 М раствора

    5. а.0.815 М, г. 2.09 М, c. 0.182 М, д. 0,684 M

    7. а. 0.174 М, г. 0.297 М, c. 0,048 М, д. 0,135 млн

    9. а. BaCl 2 = 0,384 М, Na 2 SO 4 = 0,563 М, б. Ca (OH) 2 = 1,08 М, h4PO4 = 0,816 М, c. Al (NO 3 ) 3 = 0,376 M, H 2 SO 4 = 0,816 M, д. Pb (NO 3 ) 2 = 0,242 M, CuSO 4 = 0,501 M, т.е. Al (CH 3 CO 2 ) = 0.392 M, NaOH = 2,00 M

    13. 1,74 × 10 −3 M кофеин

    (Вернуться к началу)

    7.12 Ссылки
    • Чанг (Питер) Чие (2016) Неорганическая химия. Либретекстов . Доступно по адресу: https://chem.libretexts.org/Core/Inorganic_Chemistry/Chemical_Reactions/Chemical_Reactions_1/Solutions
    • Болл, Д.У., Хилл, Дж. У. и Скотт, Р. Дж. (2016) MAP: Основы общей, органической и биологической химии . Свободные тексты. Доступно по адресу: https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/Introductory_Chemistry_Textbook_Maps/Map%3A_The_Basics_of_GOB_Chemistry_(Ball_et_al.)
    • Аверилл, Б.А., Элдридж, П. (2012) Принципы химии . Свободные тексты. Доступно по адресу: https://2012books.lardbucket.org/books/principles-of-general-chemistry-v1.0/index.html
    • Гидрат. (2017, 30 августа).В Википедия, Бесплатная энциклопедия . Получено 16:20, 26 сентября 2017 г., с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hydrate&oldid=798015169
      • .
    • Лоуэр, С. (2010). Растворы 1: Растворы и их концентрации. В онлайн-учебнике «Виртуальный учебник Chem1». Доступно по адресу: http://www.chem1.com/acad/webtext/solut/solut-1.html
    • Мичиганская сеть по охране окружающей среды детей (2013 г.) Здоровье окружающей среды детей в Мичигане.Вики по гигиене окружающей среды. Проверено 6 сентября 2018 г. по адресу: http://wiki.mnceh.org/index.php/Neurotoxicity:_Lead
      • .
    • авторов Википедии. (2018, 5 сентября). Отравление свинцом. В Википедия, Бесплатная энциклопедия . Получено в 02:05, 7 сентября 2018 г., с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lead_poisoning&oldid=858177302
      • .
    • Ладапо, Дж. А., Мохаммед, А. К., и Нвосу, В. (2017) Загрязнение свинцом во Флинте, Мичиган, США и других городах. Международный журнал экологического и научного образования, 11 (5): 1341-1351.Открытый доступ. Доступно по адресу: www.ijese.net/makale_indir/1899

    20 умных способов использования пищевой соды в саду

    Пищевая сода в саду часто используется в различных техниках «зеленой уборки». Он имеет так много применений в доме, что имеет смысл использовать его и на улице.

    Все мы знаем, что нужно держать в холодильнике коробку с пищевой содой, чтобы убрать запахи. но его можно использовать и в других целях, даже в саду!

    Любой, у кого есть дети, наверняка видел, как пищевую соду используют в учебных классах.Научный термин для этого — бикарбонат натрия.

    Этот продукт обладает особыми химическими свойствами, которые делают его полезным инструментом в саду.

    Если вы домохозяйка, которая любит использовать кухонные приспособления, у вас, скорее всего, в задней части холодильника стоит коробка с пищевой содой, которая впитывает запахи и сохраняет приятный запах.

    Я также включил пищевую соду в свой список способов удаления пятен от кулинарного жира с одежды. Обязательно зацените!

    Возможно, у вас в кладовой есть еще одна коробка для выпечки.

    Что такое пищевая сода?

    Пищевая сода — это простой натуральный продукт, состоящий из бикарбоната натрия, который обладает высокой щелочностью. Когда он сочетается с чем-то кислым, он выделяет углекислый газ.

    При приготовлении пищи из-за этого ингредиенты поднимаются, поэтому его используют для выпечки хлеба.

    Эта же концепция позволяет пищевой соде быть универсальным очищающим средством с умеренно абразивными свойствами. Он отлично впитывает запахи. Есть много способов использования пищевой соды в домашних условиях.

    Хотя пищевая сода состоит всего из одного ингредиента — бикарбоната натрия, этот ингредиент представляет собой комбинацию углерода, натрия, водорода и кислорода. (57,1% натрия, 27,4% кислорода, 14,3% углерода и 1,2% водорода.)

    Состав представляет собой белый порошок, который иногда образует комки. Он не имеет запаха и имеет горьковатый, но слегка солоноватый привкус. Он твердый при комнатной температуре и может растворяться в воде.

    Используется для пищевой соды

    Пищевая сода имеет множество применений в домашних условиях.

    Достаточно посмотреть в Интернете и спросить, для чего нужна пищевая сода, чтобы придумать всевозможные способы:

    • Для дезодорации и поглощения запахов
    • Как естественный очиститель
    • По состоянию здоровья
    • Для личной гигиены и ухода
    • Как огнетушитель!
    • Для замачивания фруктов и овощей

    Способы использования пищевой соды в саду — проекты, тесты и средства правовой защиты

    Пищевая сода может использоваться не только для уборки и других целей в доме, но и для садовых целей.Вот несколько способов эффективно использовать пищевую соду в вашем саду.

    Это некоторые из способов использования пищевой соды, которые мы обсудим в статье ниже:

    • Лечение грибковых и других заболеваний
    • Натуральные чистящие средства для улицы
    • Дезодорирующие садовые инструменты
    • Убийцы сорняков
    • Тестирование почвы на pH
    • Репелленты от насекомых
    • Возрождение растений и цветов
    • Лечение солнечных ожогов
    • Меры предосторожности

    Каждый из этих методов можно использовать по-разному.Читайте подробности.

    Фунгициды от различных болезней растений.

    Есть несколько болезней растений, поражающих как цветы, так и овощные растения, от которых можно помочь, используя пищевую соду, иногда в сочетании с другими ингредиентами, а иногда и отдельно.

    Давайте посмотрим, что произойдет, если мы используем его в качестве природного фунгицида.

    Роза грибная черная пятнистость

    Соединения в пищевой соде, кажется, обладают способностью предотвращать вспышку грибковых спор, хотя, вероятно, они не убивают сами споры.

    Чтобы использовать пищевую соду в качестве фунгицида, смешайте 4 чайные ложки пищевой соды с галлоном воды. Пищевая сода действительно снижает воздействие грибковых заболеваний на обычные декоративные и овощные растения.

    Используйте смесь на розах (от грибка с черными пятнами), а также на винограде и лозах, когда только начинают появляться плоды.

    Раствор действует на черные точки, помогая изменить уровень pH на листьях, что затрудняет заражение растений грибком.

    Лечение мучнистой росы

    Пищевая сода издавна использовалась для лечения мучнистой росы на растениях.После поражения растения он будет действовать скорее как профилактика, чем как раствор.

    Мучнистая роса может вызвать серьезные проблемы в садах с высокой влажностью. Он поражает многие растения, но часто сильно страдают циннии, недотроги, кабачки и огурцы.

    Смешайте 1 столовую ложку пищевой соды, 1 галлон воды, 1 столовую ложку растительного масла и 1 столовую ложку жидкости для мытья посуды. Перемешать и положить в распылитель. Используйте еженедельно. (попробуйте использовать, когда не слишком солнечно)

    Пищевая сода действует как фунгицид, нарушая ионный баланс в клетках грибов.Нужно быть осторожным, используя его вокруг растений, на случай, если листья сгорят.

    Перед использованием убедитесь, что раствор очень хорошо разбавлен.

    Спрей от грибков для растений томатов

    Помидоры подвержены всевозможным грибковым заболеваниям. Пятнистость на листьях и ранняя гниль — пара самых распространенных. Смешайте его с растительным маслом, чтобы приготовить органический томатный спрей для борьбы с грибковым заболеванием томатов.

    Также действует против мучнистой росы на помидорах.

    Чтобы приготовить спрей, смешайте галлон воды со столовой ложкой пищевой соды и 2 1/2 столовыми ложками растительного масла в бутылке с распылителем.(растительное масло поможет спрею прилипнуть к листьям.

    Перемешайте и добавьте 1/2 чайной ложки кастильского мыла. Распылите этот раствор на листву томатов, пока не исчезнет грибковое заболевание.

    Обязательно сначала проверьте это на одном или двух листах и ​​подождите 48 часов, прежде чем опрыскивать все растение. Спрей изменяет уровень pH растения томата и затрудняет захват грибка.

    Пищевая сода как средство для уничтожения садовой грязи

    Пищевая сода уже давно используется для общей очистки.Он поглощает запахи и может использоваться отдельно или с другими продуктами в качестве чистящего средства в саду и вне дома.

    Пищевая сода является слабощелочной, которая может вызывать легкое растворение грязи и жира в воде, так что вы можете эффективно удалить их. Вот несколько моих любимых способов его использования.

    Освежить садовые корзины

    Я использую большие садовые урны для мусора, чтобы хранить мусор со двора на день вывоза мусора. Город собирает его и превращает в мульчу. Через неделю он может стать довольно неприятным, особенно если сорняки, которые высаживают в мусорные ведра, влажные.

    Толстый слой пищевой соды на дне мусорного ведра имеет большое значение для избавления от запаха садовых мусорных ведер, а также моих обычных мусорных ведер.

    Очиститель рук с пищевой содой / поглотитель запаха

    Вымойте руки в теплой мыльной воде, а затем натрите их пищевой содой после дня, проведенного в саду. Хорошо промыть. Пищевая сода поглотит запахи.

    Пищевая сода для очистки садовой мебели

    Влага и ультрафиолетовые лучи солнечного света могут сделать садовую мебель из пластмассы или дерева тусклой и тусклой в течение лета.Используйте пищевую соду, чтобы вдохнуть новую жизнь в садовую мебель.

    Смешайте полстакана пищевой соды со столовой ложкой средства для мытья посуды и галлоном теплой воды. Он очистит вашу садовую мебель, и она будет выглядеть как новая!

    Вы также можете использовать его для очистки больших пластиковых садовых горшков.

    Для очень грязных вещей на открытом воздухе приготовьте пасту из пищевой соды и кастильского мыла и используйте ее для очистки. Не используйте пищевую соду для чистки металлической мебели, так как она может вызвать коррозию.

    Очистка глиняных горшков

    Избавьтесь от стойких следов соли на глиняных горшках, приготовив пасту из пищевой соды и воды. Добавьте столько воды, чтобы получилась консистенция лосьона для рук.

    Нанесите раствор на солевые пятна, оставьте на 20 минут и смойте. Дополнительные советы по чистке глиняных горшков можно найти в этом посте.

    Примечание о компостных кучах: Я видел другие статьи, в которых предлагалось использовать пищевую соду для удаления запахов из компостной кучи.

    При правильном приготовлении, с надлежащим количеством коричневых и зеленых цветов компостные кучи не должны иметь запаха.

    Будьте очень осторожны, используя пищевую соду где-нибудь рядом или в компостной куче. Соединения в пищевой соде могут существенно разрушить кучу и значительно замедлить процесс компостирования.

    Очистка горшков для горшков

    Почва и использованные горшки могут передавать болезни от одного растения к другому. Многие люди выполняют большую часть своей работы по пересадке и посадке на скамейке для горшечных культур.

    Со временем это может стать источником болезни.

    Очищайте скамейку для горшечных растений раз в месяц.Смешайте четыре столовые ложки пищевой соды с литром теплой воды.

    Потрите верхнюю часть скамейки для горшечных культур, а затем хорошо ополосните ее.

    Очистить ванночку для птиц

    Пищевая сода — очень эффективное средство для очистки помещений, ее также можно использовать в ванне для птиц. Он не причинит вреда птицам и другим животным, поскольку в нем нет токсичных химикатов.

    Чтобы очистить ванночку для птиц, просто сделайте пасту из пищевой соды и кастильского мыла и вотрите ее в поверхность ванночки для птиц.Используйте чистящую щетку, чтобы избавиться от грязи, сажи и другого мусора.

    Обладает мягким абразивным действием, удаляя пятна, но не царапает поверхности.

    Промойте и наполните ванночку для птиц чистой водой. Ванночка для птиц не будет поглощать вредные остатки, поэтому после очистки она безопасна для птиц.

    См. Также мои статьи об очистке ванночки для птиц из цемента и использовании меди и щелочи для очистки ванночки для птиц.

    Используйте его, чтобы сделать удобрение для растений

    Пищевая сода сама по себе не может использоваться для удобрения растений, но вы можете использовать ее с другими продуктами, чтобы стать хорошей заменой удобрениям Miracle Grow.

    Просто смешайте 1 столовую ложку соли эпсома с чайной ложкой пищевой соды и половиной чайной ложки бытового аммиака. Поместите эту смесь в галлон воды и все еще хорошо.

    Используйте его один раз в месяц для обработки растений, смешивая 1/8 -1/4 концентрата с 4 стаканами воды в лейке.

    Как избавиться от сорняков

    Многие люди любят использовать естественные способы борьбы с сорняками. Положить газету и использовать уксус — проверенные и надежные методы. Пищевая сода также может использоваться для предотвращения появления сорняков.

    Продукт эффективен при использовании этого способа, но не навсегда, так как он не имеет остаточного эффекта, как настоящие яды.

    Средство для уничтожения сорняков с пищевой содой — Превентор

    Используйте пищевую соду в полную силу для удаления травы в трещинах на террасе или в дорожке. Это убьет любые проросшие мелкие сорняки и предотвратит рост новых.

    Для сорняков на грядках смочите сорняки водой из шланга. Отмерьте чайную ложку пищевой соды и равномерно посыпьте ею верхнюю часть листвы всего сорняка, а не только в центре.

    Повторите эти действия для других сорняков, стараясь не попасть соду на желаемые растения или траву.

    Убийца травяной травы

    Crabgrass может расти на лужайках, грядках и подъездных дорожках. Этот трюк хорошо работает, когда на дороге есть крабовая трава.

    Чтобы убить крабовую траву, намочите сорняк и обильно посыпьте его пищевой содой. Крабовая трава погибнет через несколько дней. (Избегайте окружающей травы, если можете.)

    Пищевая сода для испытаний почвы

    pH почвы — это показатель кислотности и щелочности почвы.Уровни pH почвы колеблются от 0 до 14, где 7 — нейтральный, ниже 7 — кислый и выше 7 — щелочной. Идеальный диапазон pH для большинства растений составляет от 5,5 до 7,0.

    Можно приобрести наборы для тестирования почвы, но вы можете просто проверить pH почвы с помощью пищевой соды и воды. Хотя тест не совсем точен, он даст вам некоторое представление о содержании почвы и уровне pH.

    Вам понадобятся и уксус, и пищевая сода. Один тест на кислотность и один на щелочность.

    Для обоих тестов возьмите образец почвы примерно на 6 дюймов ниже поверхности сада.Удалите все палочки и поместите 1 стакан почвы в две чистые чашки. Добавьте достаточно воды, чтобы почва превратилась в грязь.

    Чтобы проверить щелочность, добавьте 1/2 стакана уксуса в одну из чашек и перемешайте. Если почва шипит, пенится и пузырится, скорее всего, почва щелочная с pH выше 7.

    Чтобы проверить кислотность, намочите почву, возьмите небольшое количество пищевой соды и присыпьте ею почву. Если пищевая сода пузырится, ваша почва кислая с уровнем pH ниже 7.

    Если ни одна из почв не шипит, pH вашей почвы, вероятно, находится в нейтральном диапазоне — 7,0. Для более точного теста обратитесь в Департамент сельского хозяйства штата. Многие из этих отделов бесплатно проверит вашу почву.

    Репелленты от насекомых из пищевой соды

    Естественные методы борьбы с вредителями намного дешевле, чем покупка пестицидов, и они намного безопаснее для вашего сада и дикой природы.

    Многим садовым вредителям не нравится запах и вкус пищевой соды, и они будут избегать ее, поэтому мы можем найти ей хорошее применение в саду, чтобы отпугнуть вредителей в саду.

    Пищевая сода от вредителей сада

    Муравьи, чешуйницы и тараканы — лишь некоторые из насекомых, которым не нравится питьевая сода. Посыпьте почву в саду пищевой содой. Насекомые, которым это не нравится, будут держаться подальше.

    Убейте слизней, направив их прямо на вредителя. (хотя на заводах не бери.)

    Если у вас во дворе есть муравьиные насыпи, смочите их водой, а затем посыпьте около 2 стаканов пищевой соды сверху насыпи.

    Подождите около получаса и также полейте насыпью чашкой уксуса.Эта комбинация убьет большинство муравьев.

    Вы также можете приготовить наживку с половиной пищевой соды и половиной сахара для борьбы с муравьями и тараканами. Если вы поместите эту смесь вокруг своих растений (не слишком близко к ним), она убьет любых слизней, которые могут проползти через нее.

    Когда пищевая сода поедается насекомыми, она выделяет в их организме пузырьки углекислого газа, которые убивают вредителей.

    Убийство капустных червей

    Эти маленькие гусеницы не только лакомятся листьями капусты, они также любят есть другие виды капусты, такие как брокколи, брюссельская капуста и капуста в вашем огороде.

    Чтобы убить их, приготовьте смесь из 50% белой муки и 50% пищевой соды.

    Фотография предоставлена ​​Wikimedia Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Общая лицензия.

    Поместите эту смесь в контейнер для встряхивания или дозатор порошка и опудрите зараженные растения. Листья капусты толстые, смесь не причинит им вреда, но гусеницы съедят ее и вскоре отомрут.

    Спрей от насекомых для растений

    Смешайте 3 столовые ложки пищевой соды, 2 столовые ложки масла канолы и 2 столовые ложки масляного мыла.

    Вылейте смесь в ведро с 2 галлонами воды. Добавьте 2 столовые ложки уксуса. Размешайте как следует.

    Залейте смесь в ручной распылитель. Опрыскивайте нижнюю и верхнюю части листьев растений, чтобы бороться с насекомыми, такими как сокососущие насекомые, такие как тля, мучнистые червецы и чешуя.

    Пищевая сода для растений

    Полезна ли пищевая сода для растений?

    Каждый, кто занимается садоводством, знает, что цветы и другие растения иногда чувствуют тепло так же, как и мы. Пищевая сода может помочь в этом отношении несколькими способами.

    Помогите срезанным цветам дольше оставаться свежими

    Есть много предметов домашнего обихода, которые помогут срезанным цветам дольше оставаться в воде. (Аспирин и уксус также хороши для этого.)

    Добавьте столовую ложку пищевой соды в два литра воды. Для достижения наилучших результатов меняйте раствор каждые несколько дней и делайте свежий надрез на конце стебля.

    Вы обнаружите, что срезанные цветы хранятся дольше, чем в простой воде.

    Оживите свои розовые кусты и другие растения

    Смешайте одну чайную ложку пищевой соды, 1/2 чайной ложки чистого нашатырного спирта и одну чайную ложку английской соли в галлоне воды.Один галлон можно обработать четырьмя потерявшими свой блеск розовыми кустами.

    Этот спрей подействует на другие растения, которые также немного страдают от летней жары, помогая им взбодриться и лучше цвести.

    Пищевая сода для лечения ядовитого плюща

    Любой, кто проводит много времени в саду, скорее всего, получил сыпь от ядовитого плюща. Слышал термин «листья из трех, пусть будут?» Иногда садовник может сам того не осознавать.

    Если это произойдет, в одном из эффективных домашних средств можно использовать пищевую соду.Чтобы вылечить ядовитый плющ, смешайте 1/2 стакана пищевой соды с небольшим количеством воды для ванны и замочите в ней.

    Вы также можете приготовить пасту, смешав пищевую соду с яблочным уксусом или водой и нанеся ее на сыпь, чтобы успокоить зуд.

    О других средствах от ядовитого плюща, ядовитого дуба и ядовитого сумаха читайте в этом посте.

    Лечение солнечных ожогов

    Садовники часто бывают на солнце часами, и солнечный ожог наверняка лишит хобби удовольствия. Даже если вы наденете солнцезащитную шляпу и солнцезащитные очки, вы можете получить боль и ожог.

    Если вы пострадали от слишком долгого пребывания на солнце и получили болезненный солнечный ожог, попробуйте обработать его пищевой содой.

    Чтобы насладиться эффектом снятия солнечных ожогов, добавьте ½ стакана пищевой соды в теплую воду для ванны и полежите в ней примерно на тридцать минут.

    Добавьте немного пищевой соды в любимый лосьон после загара, чтобы сохранить облегчение после принятия ванны.

    Еще один способ насладиться эффектом снятия тепла — это смешать пищевую соду с водой в пасту и нанести ее прямо на кожу.Налейте в миску полстакана пищевой соды и добавьте прохладной воды, пока смесь не станет достаточно жидкой, чтобы растекаться по коже.

    Нанесите смесь на солнечный ожог и оставьте примерно на 15 минут, затем смойте прохладной водой.

    Что нужно учитывать при использовании пищевой соды в саду

    Осторожно используйте домашние средства с пищевой содой. Несмотря на то, что многие успешно использовали их, неосторожное использование продукта может нанести вред вашим растениям.

    Прежде чем использовать домашнее средство в первый раз в своем саду, всегда сначала проверяйте его на небольшой части растения, чтобы убедиться, что оно не причинит никакого вреда.

    Если смеси кажутся слишком крепкими, разбавьте их и попробуйте еще раз, пока не найдете нужную крепость. Каждый сад индивидуален.

    Обязательно защищайте любые наружные нагревательные элементы, проводку и металл от воздействия пищевой соды, так как это может вызвать коррозию металлов.

    Также не используйте домашние средства в жаркие или действительно солнечные дни, иначе это может привести к ожогам листвы растений.

    Не полагайтесь на домашние средства как на оправдание небрежности в уходе за садом.Если вы позволите растениям сильно заразиться вредителями и грибковыми заболеваниями, никакое количество пищевой соды в мире им не поможет!

    Вы нашли для себя другое применение пищевой соды в саду? Пожалуйста, оставьте свои советы в разделе комментариев ниже. Я хотел бы добавить их в статью и сказать вам привет!

    Примечание администратора: этот пост впервые появился в блоге в июне 2013 года. Я обновил его, добавив все новые фотографии, дополнительную информацию и советы по использованию пищевой соды в саду.Надеюсь, обновления будут вам полезны.

    Приколите эти советы по использованию пищевой соды для последующего использования

    Хотите, чтобы вам напомнили об этих советах по использованию пищевой соды в саду? Прикрепите это изображение к одной из своих садовых досок на Pinterest, чтобы потом легко было к нему обращаться.

    Поделиться в социальных сетях

    Наука о взрывах Mentos-Diet Coke

    Хейзел Мьюир

    Видео: Взрывная реакция, вызванная добавлением Mentos в диетическую колу, наконец, объяснена

    Изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, показывают шероховатость мяты Mentos (вверху и внизу слева) и фруктов Mentos (вверху и внизу справа), масштабные полосы представляют длину от 20 до 200 микрометров

    (Изображение: T Coffey / Dewel Microscopy Facility / AAPT )

    Поразительная реакция между диетической колой и сладостями Mentos, прославившаяся в тысячах видеороликов на YouTube, наконец-то получила научное объяснение.Исследование, проведенное в США, выявило основные факторы, которые вызывают образование газированных шлейфов от бутылок кока-колы и толстой кишки; шероховатость сладкого и скорость его падения на дно бутылки.

    Реклама

    «Если вы бросите пачку Mentos в бутылку с диетической колой, вы получите огромный фонтан брызг и пены диетической колы», — говорит Тоня Коффи, физик из Аппалачского государственного университета в Буне, Северная Каролина.«Это был хороший проект для моих студентов, потому что он все еще оставался загадкой».

    Когда мяту или фрукт Mentos опускают в свежую бутылку диетической колы, струя колы вылетает изо рта и может достигать высоты 10 метров. Существует множество теорий о том, почему это происходит, и некоторые блоггеры предполагают, что это кислотно-щелочная реакция, потому что кока-кола является кислой.

    Эксперименты в программе Discovery Channel в 2006 году Разрушители мифов предположили, что химические вещества, ответственные за реакцию, — это гуммиарабик и желатин в конфетах, а также кофеин, бензоат калия и аспартам в кока-коле.Но до сих пор не проводилось строгих научных исследований этой реакции.

    Газированные жидкости

    Чтобы узнать больше, Коффи и группа студентов проверили реакцию между диетической колой и фруктами Mentos, мятой Mentos и различными ингредиентами, такими как другие мятные конфеты, средство для мытья посуды, поваренная соль и песок. Они также сравнили реакции с использованием других газированных жидкостей, таких как кола без кофеина и сладкая кола, а также газированная вода и тоник.

    Все реакции происходили в бутылке, расположенной под углом 10 ° от вертикали, и траектории фонтана записывались на видео.Команда также исследовала общую потерю массы в фонтане и влияние шероховатости поверхности сладкого.

    Результаты показали, что Diet Coke произвела самые впечатляющие взрывы фруктами или мятой Mentos, фонтаны распространялись на горизонтальное расстояние до 7 метров.

    Но Diet Coke, не содержащая кофеина, подействовала так же, предполагая, что кофеин не ускоряет реакцию, по крайней мере, на нормальном уровне в напитке.

    Измерения pH кокса до и после экспериментов показали, что его кислотность не изменилась, что исключает идею о том, что фонтаны запускаются простой кислотно-щелочной реакцией.

    Напротив, сила струй зависит от различных факторов, влияющих на скорость роста пузырьков углекислого газа.

    Шероховатая поверхность Mentos с ямками способствует росту пузырьков, поскольку они эффективно разрушают полярное притяжение между молекулами воды, создавая места роста пузырьков.

    Грубые конфеты

    «Молекулы воды любят находиться рядом с другими молекулами воды, поэтому практически все, что вы бросаете в газировку, которая нарушает сеть молекул воды, может действовать как место роста пузырьков», — сказал Коффи New Scientist .«А если у вас грубая конфета с высоким соотношением площади поверхности к объему, то пузырькам будет больше мест».

    Низкое поверхностное натяжение также способствует быстрому росту пузырьков. Измерения показали, что поверхностное натяжение воды, содержащей подсластитель аспартам, ниже, чем в сладкой воде, что объясняет, почему диетическая кока-кола создает более сильные фонтаны, чем сладкая кока-кола.

    Еще одним фактором является то, что покрытия Mentos содержат гуммиарабик, поверхностно-активное вещество, которое дополнительно снижает поверхностное натяжение жидкости.Мятные леденцы с шероховатой поверхностью без поверхностно-активного вещества не создавали таких больших фонтанов.

    Mentos также довольно плотные и быстро тонут, быстро образуя пузыри, которые по мере подъема зарождаются. Раздавленный Ментос, который падал медленнее, образовал крошечные фонтаны, которые пролетели всего около 30 сантиметров.

    «Учителя средних школ выводят своих учеников на бейсбольное поле рядом со школой и проводят такую ​​реакцию, и их ученикам это нравится», — говорит Коффи. «Это отличный способ заинтересовать студентов наукой и узнать что-то новое.”

    Ссылка на журнал & col; Американский журнал физики , DOI & Colon; 10.1119 / 1.2888546

    .