Wydrukuj Zapisz jako PDF Dodaj do ulubionych Udostępnij materiał

Jeśli nie lubisz pić gorzkiej herbaty, to możesz ją posłodzić, np. cukrem. Zwykle nie czekasz, aż kryształki same się rozpuszczą, tylko mieszasz herbatę. W ten sposób zwiększasz szybkość rozpuszczania się substancji stałej w cieczy. Jak nazywamy otrzymaną w ten sposób mieszaninę jednorodną?

R1LVSvRrtvga31
Na szybkość rozpuszczania się substancji ma wpływ wiele czynników
Już wiesz
  • że w przyrodzie występują substancje oraz ich mieszaniny;

  • w jaki sposób, mieszając ze sobą różne składniki, można tworzyć mieszaniny niejednorodne lub jednorodne;

  • jak rozdzielać wybrane mieszaniny na składniki.

Nauczysz się
  • przygotowywać roztwory;

  • wskazywać czynniki, jakie mogą wpływać na proces rozpuszczania;

  • wyjaśniać, jakie właściwości wody sprawiają, że ma ona ogromne znaczenie dla życia i zdrowia człowieka.

irWDqOjvQW_d5e172

1. Czym jest roztwór?

Czasami podczas tworzenia mieszaniny dochodzi do sytuacji, kiedy drobiny jednej substancji rozpraszają się w drugiej. Taki proces nazywamy rozpuszczaniem. Jeśli jedna substancja całkowicie rozpuści się w drugiej, powstaje mieszanina jednorodna zwana roztworemroztwórroztworem. Każdy roztwór składa się z rozpuszczalnikarozpuszczalnikrozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej (jednej lub więcej). Rozpuszczalnik to ten składnik roztworu, którego jest więcej, a między jego drobinami są równomiernie rozproszone drobiny substancji rozpuszczonej.

Roztworami są na przykład:

  • woda z cukrem – woda jest w tym roztworze rozpuszczalnikiem, cukier – substancją rozpuszczoną;

  • woda morska – woda jest w tym roztworze rozpuszczalnikiem, sole mineralne i inne składniki – substancjami rozpuszczonymi;

  • mineralna woda gazowana – jest to roztwór wieloskładnikowy, w którym w wodzie rozpuszczone zostały sole mineralne (ciała stałe) oraz dwutlenek węgla (gaz);

  • ocet – woda jest w tym roztworze rozpuszczalnikiem, kwas octowy – substancją rozpuszczoną.

Na co dzień najczęściej mamy do czynienia z roztworami, w których rozpuszczalnikiem jest woda, czyli z roztworami wodnymi. W wodzie rozpuszcza się więcej substancji niż w jakimkolwiek innym znanym rozpuszczalniku. Występujące w przyrodzie roztwory wodne zawierają rozpuszczone substancje stałe, a także ciecze lub gazy. Rośliny pobierają z gleby wodę wraz z rozpuszczonymi w niej solami mineralnymi, które są im potrzebne do życia. Podobnie jest w przypadku ludzi i zwierząt – wraz z roztworem wodnym do naszych organizmów dostarczane są niezbędne substancje.

R4q9LQWbi5uen1
Widać człowieka, który wsypuje nadmanganian potasu do wody, substancja rozpuszcza się stopniowo. Ostatecznie powstaje zabarwiony roztwór, w którym zupełnie nie widać ziarenek nadmanganianu. Od naczynia z wodnym roztworem lupka ukazująca cząsteczki wody i rozproszone w niej cząsteczki innej substancji. Wskazanie na cząsteczkę wody z opisem „Woda”; wskazanie na cząsteczkę skrobi z opisem „substancja rozpuszczona”.
RbDjc1NrYpCj81
irWDqOjvQW_d5e231

2. Rozpuszczalność substancji

Czy możemy rozpuścić w wodzie dowolną ilość cukru lub soli? Aby to sprawdzić, najlepiej wykonać doświadczenie. Zbadamy, czym jest i od czego zależy rozpuszczalnośćrozpuszczalnośćrozpuszczalność substancji.

Trzeba przy tym pamiętać, że niektóre substancje nie rozpuszczają się w wodzie, ale za to doskonale mogą się rozpuszczać w innych substancjach. Jako rozpuszczalników używamy m.in. benzyny lub alkoholu.

Rozpuszczalność substancji
Obserwacja 1

Zbadanie, od czego zależy szybkość rozpuszczania się substancji w wodzie.

Co będzie potrzebne
  • ciepła woda,

  • zimna woda

  • cukier kryształ,

  • cukier puder,

  • łyżeczka,

  • 6 szklanek.

Instrukcja

Etap 1: zimna woda

  1. Napełnij szklankę zimną wodą do 1/4 objętości.

  2. Nasyp do szklanki jedną łyżeczkę cukru i mieszaj do momentu, aż cukier się rozpuści.

  3. Wsypuj następne łyżeczki cukru, ale za każdym razem mieszaj uważnie i obserwuj, czy po wsypaniu kolejnej łyżeczki cukier się rozpuszcza.

  4. Przerwij doświadczenie, gdy zauważysz, że mimo mieszania cukier już się nie rozpuszcza. Zanotuj, ile cukru rozpuściło się w 1/4 szklanki zimnej wody.

  5. Dolej wody, by szklanka była napełniona do połowy, i spróbuj ponownie rozmieszać cukier.

Etap 2: ciepła woda

  1. Napełnij szklankę ciepłą wodą do 1/4 objętości.

  2. Postępuj dalej tak samo jak w instrukcji z zimną wodą. Zanotuj, ile łyżeczek cukru rozpuściło się w 1/4 szklanki ciepłej wody.

Etap 3: szybkość rozpuszczania

  1. Dwie szklanki napełnij do połowy ciepłą wodą.

  2. Nasyp do każdej ze szklanek po łyżeczce cukru. Zawartość jednej ze szklanek zamieszaj. Zanotuj, w której szklance cukier rozpuścił się szybciej.

Etap 4: wielkość cząstek substancji rozpuszczonej

  1. Napełnij dwie szklanki jednakową ilością zimnej wody.

  2. Nasyp do jednej szklanki łyżeczkę cukru pudru, a do drugiej – łyżeczkę cukru zwykłego. Zawartość szklanek wymieszaj. Oceń, który rodzaj cukru rozpuścił się szybciej.

Podsumowanie

Rozpuszczalność substancji stałych w cieczach można przyspieszyć poprzez:

  • podwyższanie temperatury rozpuszczalnika;

  • mieszanie roztworu podczas rozpuszczania;

  • rozdrobnienie substancji rozpuszczanej.

RMivH605zSb5N1
Widać dwie zlewki z wodą. Jedna, po lewej, stoi na stole, druga, po prawej, na palniku. Do obu wsypywana jest substancja, widać, że w tym podgrzewanym rozpuszcza się szybciej. Zbliżenie na zlewki ze sceny 1, Po lewej stronie widać, jak drobiny substancji rozpuszczonej mieszają się z drobinami rozpuszczalnika. Po prawej stronie proces zachodzi szybciej. Widać dwie zlewki z wodą. Do tej po lewej wkładane są duże kawałki białej substancji. Do zlewki po prawej trafia substancja w tym samym kolorze, ale sproszkowana. Zbliżenie na zlewki ze sceny 3. Po lewej widać, jak drobiny rozpuszczalnika dotykają dużego kawałka zbudowanego z drobin substancji rozpuszczonej. Po prawej widać drobne kawałki substancji rozpuszczonej; widać też, że drobiny rozpuszczalnika szybko przechwytują drobiny substancji rozpuszczonej. Kawałki substancji rozpuszczonej szybko zmniejszają rozmiary. Widać dwie zlewki z wodą. Do obu wsypywana jest sproszkowana substancja. Do zlewki po prawej opuszcza się łyżeczka i miesza roztwór. Zbliżenie na zlewki ze sceny 5. Po prawej widać, że drobiny rozpuszczalnika poruszają się szybciej i szybciej rozbijają bryłę substancji rozpuszczonej
RH56FBQ4AwHyL1
Filmy, na których zaprezentowano rozpuszczalność chlorku sodu i parafiny w wodzie oraz w nafcie.
Ciekawostka

Niektóre substancje – np. alkohol – rozpuszczają się w wodzie w dowolnych ilościach. W pewnym momencie może więc dojść do sytuacji, że alkoholu będzie w roztworze więcej niż wody! Jednak zwykle substancje mają ściśle określoną rozpuszczalność w danym rozpuszczalniku. I tak na przykład w temperaturze 20°C w szklance wody można rozpuścić nie więcej niż 510 g cukru lub 90 g soli kuchennej.

Ciekawostka

Ilość rozpuszczonego gazu w wodzie zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury. Dlatego po otwarciu w ciepły dzień butelki z napojem gazowanym gwałtownie wydziela się z niej dwutlenek węgla, powodując wzburzenie cieczy. Zależność ta dotyczy także tlenu – zimna woda może zawierać więcej tego gazu niż woda cieplejsza. Dlatego zimne wody mórz polarnych tętnią życiem, podczas gdy oceany w klimacie tropikalnym przypominają pustynie.

irWDqOjvQW_d5e378

Podsumowanie

  • Roztwory to mieszaniny jednorodne, które składają się z dwóch lub więcej substancji. Zawierają rozpuszczalnik i rozproszoną w nim substancję rozpuszczoną. Najczęściej spotykamy roztwory wodne substancji.

  • Na proces rozpuszczania mają wpływ m.in.: temperatura rozpuszczalnika, mieszanie składników oraz rozdrobnienie substancji rozpuszczonej.

Praca domowa
Polecenie 1.1

Dowiedz się, jakie roztwory wodne występują w twoim otoczeniu.

Zobacz także

Zajrzyj do zagadnień pokrewnych:

irWDqOjvQW_d5e502

Słowniczek

roztwór
roztwór

mieszanina jednorodna rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej; najczęściej spotykamy roztwory wodne, np. ocet jest roztworem kwasu octowego w wodzie

rozpuszczalnik
rozpuszczalnik

substancja, w której rozpuszczają się drobiny innych substancji; najbardziej rozpowszechnionym rozpuszczalnikiem jest woda

rozpuszczalność
rozpuszczalność

zdolność substancji do rozpuszczenia się w innej substancji

irWDqOjvQW_d5e576

Zadania

Ćwiczenie 1
RMc9Eo0oxkkzb1
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 2
ROE0JXVikk2sk1
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 3
R6dEM7Anxuged1
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 4
RZ3r25u1DOlBc1
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 5
R5QxPC9cWm2fV1
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 6
R75iYkoZwhMz11
zadanie interaktywne