Dung dịch là một hệ thống đồng nhất bao gồm hai hoặc nhiều chất, hàm lượng của chúng có thể thay đổi trong những giới hạn nhất định mà không làm ảnh hưởng đến tính đồng nhất.

Nước giải pháp bao gồm Nước(dung môi) và chất hòa tan. Trạng thái của các chất trong dung dịch nước, nếu cần, được biểu thị bằng chỉ số dưới (p), ví dụ: KNO 3 trong dung dịch - KNO 3 (p).

Dung dịch chứa một lượng nhỏ chất tan thường được gọi là pha loãng và các dung dịch có hàm lượng chất tan cao - tập trung. Dung dịch có thể hòa tan thêm một chất được gọi là dung dịch không bão hòa và dung dịch trong đó một chất không còn tan trong những điều kiện nhất định là bão hòa. Dung dịch thứ hai luôn tiếp xúc (ở trạng thái cân bằng không đồng nhất) với một chất không hòa tan (một tinh thể hoặc nhiều hơn).

TRONG điều kiện đặc biệt, ví dụ, khi làm nguội cẩn thận (không khuấy) một dung dịch nóng chưa bão hòa chất rắn những chất có thể tạo thành quá bão hòa giải pháp. Khi một tinh thể của một chất được đưa vào, dung dịch đó được chia thành dung dịch bão hòa và kết tủa của chất đó.

Phù hợp với lý thuyết hóa học của giải pháp D.I. Mendeleev, sự hòa tan của một chất vào nước trước hết đi kèm với sự phá hủy liên kết hóa học giữa các phân tử (liên kết liên phân tử trong các chất cộng hóa trị) hoặc giữa các ion (trong các chất ion), và do đó các hạt của chất đó trộn lẫn với nước (trong đó một số liên kết hydro giữa các phân tử cũng bị phá hủy). Sự phá vỡ liên kết hóa học xảy ra do năng lượng nhiệt chuyển động của các phân tử nước và điều này xảy ra trị giá năng lượng ở dạng nhiệt.

Thứ hai, khi ở trong nước, các hạt (phân tử hoặc ion) của chất đó sẽ bị tác động. hydrat hóa. Kết quả là, hydrat– các hợp chất có thành phần không chắc chắn giữa các hạt của một chất và các phân tử nước (thành phần bên trong của các hạt của chất đó không thay đổi khi hòa tan). Quá trình này đi kèm làm nổi bật năng lượng dưới dạng nhiệt do sự hình thành các liên kết hóa học mới trong hydrat.

Nói chung, giải pháp là Bình tĩnh lại(nếu mức tiêu thụ nhiệt vượt quá mức giải phóng) hoặc nóng lên (nếu không); đôi khi - nếu nhiệt đầu vào và nhiệt giải phóng bằng nhau - nhiệt độ của dung dịch không thay đổi.

Nhiều hydrat hóa ra ổn định đến mức chúng không bị phân hủy ngay cả khi dung dịch bay hơi hoàn toàn. Như vậy, hydrat tinh thể rắn của các muối CuSO 4.5H 2 O, Na 2 CO 3 10H 2 O, KAl(SO 4) 2 12H 2 O, v.v. đã được biết đến.

Hàm lượng một chất trong dung dịch bão hoà ở T= const đặc trưng về mặt định lượng độ hòa tan của chất này. Độ hòa tan thường được biểu thị bằng khối lượng chất tan trên 100 g nước, ví dụ 65,2 g KBr/100 g H 2 O ở 20 °C. Do đó, nếu 70 g rắn kali bromua được thêm vào 100 g nước ở 20 ° C thì 65,2 g muối sẽ đi vào dung dịch (sẽ bão hòa) và 4,8 g rắn KBr (dư) sẽ còn lại ở mức đáy kính.

Cần nhớ rằng hàm lượng chất tan trong giàu có giải pháp bằng, V không bão hòa giải pháp ít hơn và trong quá bão hòa giải pháp hơnđộ hòa tan của nó ở nhiệt độ nhất định. Do đó, một dung dịch được điều chế ở 20°C từ 100 g nước và natri sunfat Na 2 SO 4 (độ hòa tan 19,2 g/100 g H 2 O), chứa

15,7 g muối – chưa bão hòa;

19,2 g muối – bão hòa;

2O,3 g muối – siêu bão hòa.

Độ hòa tan của các chất rắn (Bảng 14) thường tăng khi nhiệt độ tăng (KBr, NaCl), và chỉ đối với một số chất (CaSO 4, Li 2 CO 3) thì ngược lại.

Độ hòa tan của khí giảm khi nhiệt độ tăng và tăng khi áp suất tăng; ví dụ, ở áp suất 1 atm, độ hòa tan của amoniac là 52,6 (20 °C) và 15,4 g/100 g H 2 O (80 °C), và ở 20 °C và 9 atm là 93,5 g/100 g H 2 O.

Theo giá trị hòa tan, các chất được phân biệt:

– hòa tan cao, khối lượng của nó trong dung dịch bão hòa tương đương với khối lượng của nước (ví dụ: KBr - ở 20 °C độ hòa tan 65,2 g/100 g H 2 O; dung dịch 4,6 M), chúng tạo thành dung dịch bão hòa có nồng độ mol lớn hơn 0,1M;

– ít tan, có khối lượng trong dung dịch bão hòa nhỏ hơn đáng kể so với khối lượng nước (ví dụ CaSO 4 - ở 20 °C độ hòa tan 0,206 g/100 g H 2 O; dung dịch 0,015 M), chúng tạo thành dung dịch bão hòa có nồng độ mol 0,1– 0,001M;

– Thực tế không hòa tan, có khối lượng trong dung dịch bão hòa không đáng kể so với khối lượng của dung môi (ví dụ: AgCl - ở 20 ° C độ hòa tan 0,00019 g trên 100 g H 2 O; dung dịch 0,0000134 M), chúng tạo thành dung dịch bão hòa có nồng độ mol nhỏ hơn 0,001M.

Biên soạn dựa trên dữ liệu tham khảo bảng hòa tan các axit, bazơ và muối thông thường (Bảng 15), biểu thị loại độ hòa tan, các chất chưa được khoa học biết đến (không thu được) hoặc bị phân hủy hoàn toàn bởi nước được ghi nhận.

Các quy ước được sử dụng trong bảng:

“r” – chất hòa tan cao

“m” – chất ít tan

“n” – chất thực tế không hòa tan

“-” – chất không được nhận (không tồn tại)

“” – chất trộn với nước không giới hạn

Ghi chú. Bảng này tương ứng với việc chuẩn bị dung dịch bão hòa ở nhiệt độ phòng bằng cách đưa chất đó (ở trạng thái kết tụ thích hợp) vào trong nước. Cần lưu ý rằng không phải lúc nào cũng có thể thu được kết tủa các chất hòa tan kém bằng phản ứng trao đổi ion (để biết thêm chi tiết, xem 13.4).

13.2. sự phân ly điện phân

Sự hòa tan của bất kỳ chất nào trong nước đều đi kèm với sự hình thành hydrat. Nếu đồng thời không xảy ra sự thay đổi công thức của các hạt chất hòa tan trong dung dịch thì chất đó được phân loại là chất không điện giải. Ví dụ, chúng là khí nitơ N2, chất lỏng cloroform CHCl3, rắn đường sucrose C 12 H 22 O 11, trong dung dịch nước tồn tại dưới dạng hydrat của các phân tử của chúng.

Nhiều chất đã được biết đến (trong nhìn chung MA), sau khi hòa tan trong nước và tạo thành hydrat của các phân tử MA nH 2 O, sẽ trải qua những thay đổi đáng kể về công thức. Kết quả là trong dung dịch xuất hiện các ion hydrat hóa - cation M + nH 2 O và anion A nH 2 O:

Những chất như vậy được phân loại là chất điện giải.

Quá trình xuất hiện các ion ngậm nước trong dung dịch nước gọi điện sự phân ly điện phân(S. Arrhenius, 1887).

sự phân ly điện phân ion chất kết tinh(M +)(A -) trong nước là không thể đảo ngược sự phản ứng lại:

Các chất đó thuộc về chất điện giải mạnh chúng bao gồm nhiều bazơ và muối, ví dụ:

Sự phân ly điện phân của các chất MA gồm vùng cực phân tử cộng hóa trị là có thể đảo ngược sự phản ứng lại:

Những chất như vậy được phân loại là chất điện ly yếu, chúng bao gồm nhiều axit và một số bazơ, ví dụ:

Trong dung dịch nước loãng của chất điện ly yếu, chúng ta sẽ luôn tìm thấy cả phân tử ban đầu và sản phẩm phân ly của chúng - các ion hydrat hóa.

Đặc tính định lượng của sự phân ly điện phân được gọi là mức độ phân ly và được chỉ định? , Luôn luôn? > 0.

Vì mạnh chất điện giải? = 1 theo định nghĩa (sự phân ly của các chất điện phân như vậy đã hoàn tất).

Vì yếu đuối của chất điện phân, độ phân ly là tỉ số giữa nồng độ mol của chất phân ly (cd) trên tổng nồng độ của chất đó trong dung dịch (c):

Mức độ phân ly là một phần của sự thống nhất hoặc 100%. Đối với chất điện li yếu? « Từ 1 (100%).

Vì axit yếu Hn Và mức độ phân ly ở mỗi bước tiếp theo giảm mạnh so với bước trước:

Mức độ phân ly phụ thuộc vào bản chất và nồng độ của chất điện phân cũng như nhiệt độ của dung dịch; nó phát triển với giảm bớt nồng độ của chất trong dung dịch (tức là khi dung dịch được pha loãng) và khi sưởi.

TRONG pha loãng các giải pháp axit mạnh H n A hydroanion H n-1 A của chúng không tồn tại, ví dụ:

B tập trung Trong các dung dịch, hàm lượng hydroanion (và thậm chí cả các phân tử ban đầu) trở nên đáng chú ý:

(không thể tóm tắt các phương trình cho các giai đoạn phân ly thuận nghịch!). Khi làm nóng các giá trị? 1 và? 2 tăng lên, thúc đẩy các phản ứng liên quan đến axit đậm đặc.

Axit là chất điện giải, khi phân ly sẽ cung cấp cation hydro cho dung dịch nước và không tạo thành bất kỳ ion dương nào khác:

Chung axit mạnh:

Trong dung dịch nước loãng (có điều kiện lên tới 10% hoặc 0,1 mol), các axit này phân ly hoàn toàn. Đối với axit mạnh H n A, danh sách bao gồm hydroanion(anion của muối axit), cũng phân ly hoàn toàn trong những điều kiện này.

Chung axit yếu:

Bazơ là chất điện phân, khi phân ly sẽ cung cấp ion hydroxit cho dung dịch nước và không tạo thành bất kỳ ion âm nào khác:

Phân ly ít tan bazơ Mg(OH) 2, Cu(OH) 2, Mn(OH) 2, Fe(OH) 2 và các bazơ khác ý nghĩa thực tiễn không có.

ĐẾN mạnh lý do ( chất kiềm) bao gồm NaOH, KOH, Ba(OH) 2 và một số chất khác. Bazơ yếu nổi tiếng nhất là amoniac hydrat NH 3 H 2 O.

Muối trung bình là chất điện phân, khi phân ly sẽ cung cấp bất kỳ cation nào ngoại trừ H + và mọi anion ngoại trừ OH - vào dung dịch nước:

Chúng ta chỉ đang nói về muối hòa tan cao. Phân ly ít tan và thực tế không tan muối không thành vấn đề.

Phân tách tương tự muối kép:

Muối axit(hầu hết tan trong nước) phân ly hoàn toàn theo loại muối trung bình:

Các hydroanion thu được lần lượt tiếp xúc với nước:

a) nếu hydroanion thuộc về mạnh axit thì bản thân nó cũng phân ly hoàn toàn:

và phương trình phân ly hoàn chỉnh sẽ được viết là:

(dung dịch của các muối đó nhất thiết phải có tính axit, cũng như dung dịch của các axit tương ứng);

b) nếu hydroanion thuộc về yếu đuối axit, thì hành vi của nó trong nước là kép – phân ly không hoàn toàn giống như axit yếu:

hoặc tương tác với nước (gọi là thủy phân thuận nghịch):

Tại? 1 > ? 2 phân ly chiếm ưu thế (và dung dịch muối sẽ có tính axit), và tại? 1 > ? 2 – thủy phân (và dung dịch muối sẽ có tính kiềm). Như vậy, dung dịch muối có các anion HSO 3 -, H 2 PO 4 -, H 2 AsO 4 - và HSeO 3 - sẽ có tính axit, dung dịch muối có các anion khác (phần lớn) sẽ có tính kiềm. Nói cách khác, cái tên “có tính axit” đối với các muối có phần lớn hydroanion không có nghĩa là các anion này sẽ hoạt động giống như axit trong dung dịch (sự thủy phân hydroanion và việc tính tỷ lệ giữa α1 và α2 chỉ được nghiên cứu ở trường trung học).

Nền tảng các muối MgCl(OH), Cu 2 CO 3 (OH) 2 và các muối khác hầu như không tan trong nước và không thể thảo luận về hành vi của chúng trong dung dịch nước.

13.3. Sự phân ly của nước. Môi trường giải pháp

Bản thân nước là rất yếu chất điện phân:

Nồng độ cation H+ và anion OH- trong nước sạch rất nhỏ và lên tới 1,10 -7 mol/l ở 25°C.

Cation hydro H+ là hạt nhân đơn giản nhất - proton p +(vỏ electron của cation H+ trống, 1s 0). Proton tự do có độ linh động và khả năng xuyên thấu cao, bị bao quanh bởi các phân tử H 2 O phân cực nên nó không thể duy trì trạng thái tự do. Proton ngay lập tức gắn vào phân tử nước:

Trong phần tiếp theo, để đơn giản, ký hiệu H + được giữ lại (nhưng H 3 O + được ngụ ý).

Các loại môi trường dung dịch nước:

Đối với nước ở nhiệt độ phòng chúng ta có:

do đó, trong nước sạch:

đẳng thức này cũng đúng với dung dịch nước:

Thang pH thực tế tương ứng với khoảng 1-13 (dung dịch axit và bazơ loãng):

Trong môi trường thực tế trung tính có pH = 6–7 và pH = 7–8, nồng độ H + và OH - rất nhỏ (1 10 -6 – 1 10 -7 mol/l) và gần như bằng nồng độ của các ion này trong nước tinh khiết. Các dung dịch axit và bazơ như vậy được coi là vô cùng loãng (chứa rất ít chất).

Để thiết lập một cách thực tế loại môi trường của dung dịch nước, hãy sử dụng chỉ số- chất tạo màu đặc trưng cho dung dịch trung tính, axit và/hoặc kiềm.

Các chất chỉ thị thường gặp trong phòng thí nghiệm là quỳ, metyl da cam và phenolphtalein.

Metyl cam (chất chỉ thị môi trường axit) trở thành hồng trong dung dịch axit mạnh (Bảng 16), phenolphtalein (chất chỉ thị môi trường kiềm) - màu đỏ thẫm trong dung dịch kiềm mạnh, quỳ được sử dụng trong mọi môi trường.

13.4. Phản ứng trao đổi ion

Trong dung dịch loãng của các chất điện giải (axit, bazơ, muối) các phản ứng hóa học thường xảy ra với sự tham gia của ion. Trong trường hợp này, tất cả các nguyên tố của thuốc thử có thể giữ lại trạng thái oxy hóa ( phản ứng trao đổi) hoặc thay đổi chúng ( phản ứng oxi hóa khử). Các ví dụ dưới đây liên quan đến phản ứng trao đổi (về sự xuất hiện của phản ứng oxi hóa khử, xem Phần 14).

Phù hợp với quy tắc BertholletCác phản ứng ion thực tế sẽ diễn ra không thể thuận nghịch nếu tạo thành các chất rắn, ít tan(chúng kết tủa) chất dễ bay hơi(chúng được giải phóng dưới dạng khí) hoặc chất hòa tan – chất điện li yếu(kể cả nước). Phản ứng ion được biểu diễn bằng hệ phương trình - phân tử, hoàn chỉnh Và ion ngắn. Các phương trình ion hoàn chỉnh được bỏ qua dưới đây (người đọc được khuyến khích tự soạn chúng).

Khi viết phương trình phản ứng ion, bạn phải tuân theo bảng độ hòa tan (xem Bảng 8).

Ví dụ phản ứng có kết tủa:

Chú ý! Các muối ít tan (“m”) và thực tế không tan (“n”) được nêu trong bảng độ hòa tan (xem Bảng 15) kết tủa chính xác như được trình bày trong bảng (CaF 2 v, PbI 2 v, Ag 2 SO 4 v , AlPO4 v, v.v.).

Trong bảng 15 không được chỉ định cacbonat– muối trung bình với anion CO 3 2-. Xin hãy ghi nhớ rằng:

1) K 2 CO 3, (NH 4) 2 CO 3 và Na 2 CO 3 tan trong nước;

2) Ag 2 CO 3, BaCO 3 và CaCO 3 thực tế không tan trong nước và tạo kết tủa như sau:

3) muối của các cation khác, chẳng hạn như MgCO 3, CuCO 3, FeCO 3, ZnCO 3 và các loại khác, mặc dù không tan trong nước nhưng không kết tủa từ dung dịch nước trong các phản ứng ion (tức là không thể thu được chúng theo cách này).

Ví dụ, sắt (II) cacbonat FeCO 3, thu được “khô” hoặc được lấy ở dạng khoáng chất siderit, khi thêm vào nước, nó kết tủa mà không có sự tương tác rõ ràng. Tuy nhiên, khi bạn cố gắng thu được nó bằng phản ứng trao đổi trong dung dịch giữa FeSO 4 và K 2 CO 3, kết tủa của muối chính sẽ kết tủa (thành phần có điều kiện được đưa ra, trong thực tế, thành phần phức tạp hơn) và carbon dioxide là phát hành:

Tương tự như FeCO3, sunfua crom (III) Cr 2 S 3 (không tan trong nước) không kết tủa khỏi dung dịch:

Trong bảng 15 cũng không chỉ ra muối phân hủy Nước - sunfua nhôm Al 2 S 3 (cũng như BeS) và axetat crom (III) Cr(CH 3 COO) 3:

Do đó, các muối này cũng không thể thu được bằng phản ứng trao đổi trong dung dịch:

(trong phản ứng sau, thành phần kết tủa phức tạp hơn; những phản ứng như vậy sẽ được nghiên cứu chi tiết hơn ở bậc đại học).

Ví dụ phản ứng có giải phóng khí:

Ví dụ Phản ứng tạo thành chất điện li yếu:

Nếu thuốc thử và sản phẩm của phản ứng trao đổi không phải là chất điện ly mạnh thì dạng ion của phương trình không có, ví dụ:

13,5. Thủy phân muối

Thủy phân muối là sự tương tác giữa các ion của nó với nước, dẫn đến xuất hiện môi trường axit hoặc kiềm, nhưng không kèm theo sự hình thành kết tủa hoặc khí (dưới đây Chúng ta đang nói về về muối trung bình).

Quá trình thủy phân chỉ xảy ra khi có sự tham gia hòa tan muối và bao gồm hai giai đoạn:

1) phân ly muối trong dung dịch - không thể đảo ngược phản ứng (mức độ phân ly? = 1, hoặc 100%);

2) thực sự thủy phân, tức là sự tương tác của các ion muối với nước, - có thể đảo ngược phản ứng (mức độ thủy phân?< 1, или 100 %).

Phương trình của giai đoạn 1 và giai đoạn 2 - phương trình đầu tiên không thể đảo ngược, phương trình thứ hai có thể đảo ngược - bạn không thể thêm chúng!

Lưu ý rằng muối tạo thành bởi cation chất kiềm và anion mạnh axit không bị thủy phân, chỉ phân ly khi tan trong nước. Trong các dung dịch muối KCl, NaNO 3, Na 2 SO 4 và BaI 2 thì môi trường trung lập.

Trường hợp tương tác anion thủy phân muối ở anion.

Sự phân ly của muối KNO 2 xảy ra hoàn toàn, sự thủy phân anion NO 2 xảy ra ở mức độ rất nhỏ (đối với dung dịch 0,1 M - bằng 0,0014%), nhưng điều này cũng đủ để dung dịch trở thành có tính kiềm(trong sản phẩm thủy phân có ion OH -) có pH = 8,14.

Anion chỉ bị thủy phân yếu đuối axit (trong trong ví dụ này– ion nitrit NO 2 – tương ứng với yếu axit nito HNO2). Anion của axit yếu thu hút cation hydro có trong nước và tạo thành phân tử của axit này, trong khi ion hydroxit vẫn tự do:

Danh sách các anion thủy phân được:

Xin lưu ý rằng trong ví dụ (c – e), bạn không thể tăng số lượng phân tử nước và thay vào đó, các hydroanion (HCO 3 -, HPO 4 2-, HS -) hãy viết công thức của các axit tương ứng (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S ). Thủy phân là một phản ứng thuận nghịch và nó không thể diễn ra “đến cùng” (cho đến khi tạo thành axit H n A).

Nếu một axit không ổn định như H 2 CO 3 được tạo thành trong dung dịch muối Na 2 CO 3 thì khí CO 2 sẽ thoát ra khỏi dung dịch (H 2 CO 3 = CO 2 v + H 2 O). Tuy nhiên, khi hòa tan soda vào nước sẽ tạo thành dung dịch trong suốt mà không thoát khí, chứng tỏ sự thủy phân không hoàn toàn anion CO|. với sự xuất hiện trong dung dịch chỉ có hydroanion HCOg của axit cacbonic.

Mức độ thủy phân một muối bằng anion phụ thuộc vào mức độ phân ly của sản phẩm thủy phân - axit (HNO 2, HClO, HCN) hoặc hydroanion của nó (HCO 3 -, HPO 4 2-, HS -); axit càng yếu thì mức độ thủy phân càng cao. Ví dụ, các ion CO 3 2-, PO 4 3- và S 2- bị thủy phân thành đến một mức độ lớn hơn(trong dung dịch 0,1 M ~ 5%, 37% và 58% tương ứng) so với ion NO 2, vì sự phân ly của H 2 CO 3 và H 2 S ở bước thứ 2 và H 3 PO 4 ở bước thứ 3 các bước (tức là sự phân ly của các ion HCO 3 -, HS - và HPO 4 2-) xảy ra ít hơn đáng kể so với sự phân ly của axit HNO 2. Vì vậy, các dung dịch như Na 2 CO 3, K 3 PO 4 và BaS sẽ là có tính kiềm cao(điều này có thể dễ dàng xác minh bằng độ xà phòng của dung dịch soda khi chạm vào). Các ion OH dư thừa trong dung dịch có thể dễ dàng được phát hiện bằng chỉ báo hoặc đo thiết bị đặc biệt(máy đo pH).

Nếu cho nhôm vào dung dịch muối đậm đặc bị thủy phân mạnh bởi anion, ví dụ Na 2 CO 3, thì chất sau (do tính lưỡng tính) sẽ phản ứng với OH -

và sự tiến hóa hydro sẽ được quan sát. Đây là bằng chứng bổ sung về quá trình thủy phân ion CO 3 2- (rốt cuộc chúng ta không thêm kiềm NaOH vào dung dịch Na 2 CO 3!).

Trường hợp tương tác cation muối hòa tan với nước quá trình này được gọi là thủy phân muối bằng cation:

Sự phân ly của muối Ni(NO 3) 2 xảy ra hoàn toàn, quá trình thủy phân cation Ni 2+ xảy ra ở mức độ rất nhỏ (đối với dung dịch 0,1 M - 0,001%), nhưng điều này cũng đủ để dung dịch trở thành chua(trong sản phẩm thủy phân có ion H+), pH = 5,96.

Chỉ các cation của hydroxit bazơ và lưỡng tính kém hòa tan và cation amoni NH 4 + mới bị thủy phân. Cation bị thủy phân thu hút anion OH - có trong nước và tạo thành hydroxocation tương ứng, trong khi cation H+ vẫn ở trạng thái tự do:

Cation amoni trong trường hợp này tạo thành một bazơ yếu - amoniac hydrat:

Danh sách các cation thủy phân được:

Ví dụ:

Xin lưu ý rằng trong các ví dụ (a – c), bạn không thể tăng số lượng phân tử nước và thay vào đó các hydroxocation FeOH 2+, CrOH 2+, ZnOH + hãy viết công thức của các hydroxit FeO(OH), Cr(OH) 3, Zn(OH)2. Nếu hydroxit được hình thành thì kết tủa sẽ hình thành từ các dung dịch muối FeCl 3, Cr 2 (SO 4) 3 và ZnBr 2, không được quan sát thấy (các muối này tạo thành dung dịch trong suốt).

Các cation H+ dư thừa có thể dễ dàng được phát hiện bằng dụng cụ chỉ thị hoặc đo bằng các thiết bị đặc biệt. Bạn cũng có thể

làm một thí nghiệm như vậy Trong dung dịch muối đậm đặc bị thủy phân mạnh bởi cation, ví dụ AlCl 3:

magiê hoặc kẽm được thêm vào. Chất sau sẽ phản ứng với H +:

và sự tiến hóa hydro sẽ được quan sát. Thí nghiệm này là bằng chứng bổ sung về quá trình thủy phân cation Al 3+ (xét cho cùng, chúng tôi đã không thêm axit vào dung dịch AlCl 3!).

Ví dụ về nhiệm vụ cho phần A, B

1. Chất điện li mạnh là

1) C 6 H 5 OH

2) CH3 COOH

3) C 2 H 4 (OH) 2

2. Chất điện li yếu là

1) hydro iodua

2) hydro florua

3) amoni sunfat

4) bari hydroxit

3. Trong dung dịch nước, cứ 100 phân tử tạo thành 100 cation hydro cho axit

1) than

2) nitơ

3) nitơ

4-7. Trong phương trình phân ly của một axit yếu ở tất cả các bước có thể

tổng các hệ số bằng nhau

8-11. Cho phương trình phân ly trong dung dịch gồm hai chất kiềm

8. NaOH, Ba(OH) 2

9. Sr(OH) 2, Ca(OH) 2

10. KOH, LiOH

11. CsOH, Ca(OH) 2

tổng của các hệ số là

12. Nước vôi chứa tập hợp các hạt

1) CaOH+, Ca 2+, OH -

2) Ca 2+, OH -, H 2 O

3) Ca 2+, H 2 O, O 2-

4) CaOH+, O 2-, H+

13-16. Khi phân ly một đơn vị công thức muối

14. K 2 Cr 2 O 7

16. Cr 2 (SO 4) 3

số lượng ion tạo thành bằng

17. Vĩ đại nhất có thể phát hiện được lượng ion PO 4 -3 trong dung dịch chứa 0,1 mol

18. Phản ứng có kết tủa là

1) MgSO 4 + H 2 SO 4 >...

2) AgF + HNO3 >...

3) Na 2 HPO 4 + NaOH >...

4) Na 2 SiO 3 + HCl >...

19. Phản ứng có thoát khí là

1) NaOH + CH 3 COOH >...

2) FeSO 4 + KOH >...

3) NaHCO3 + HBr >…

4) Pl(NO 3) 2 + Na 2 S >...

20. Phương trình ion ngắn OH - + H + = H 2 O tương ứng với tương tác

1) Fe(OH) 2 + HCl >…

2) NaOH + HNO2 >...

3) NaOH + HNO3 >...

4) Ba(OH) 2 + KHSO 4 >...

21. Trong phương trình phản ứng ion

SO 2 + 2ON = SO 3 2- + H 2 O

Ion OH - có thể tương ứng với thuốc thử

4) C 6 H 5 OH

22-23. Phương trình ion

22. ZCa 2+ + 2PO 4 3- = Ca 3 (PO 4) 2 v

23. Ca 2+ + HPO 4 2- = CaHPO 4 v

tương ứng với phản ứng giữa

1) Ca(OH) 2 và K 3 PO 4

2) CaCl 2 và NaH 2 PO 4

3) Ca(OH) 2 và H 3 PO 4

4) CaCl và K 2 HPO 4

24-27. Trong phương trình phản ứng phân tử

24. Na 3 PO 4 + AgNO 3 >...

25. Na 2 S + Cu(NO 3) 2 >…

26. Ca(HSO 3) 2 >…

27. K 2 SO 3 + 2HBr >... tổng các hệ số là

28-29. Để có phản ứng trung hòa hoàn toàn

28. Fe(OH) 2 + HI >…

29. Ba(OH) 2 + H 2 S >…

tổng các hệ số trong phương trình ion đầy đủ là

30-33. Trong phương trình phản ứng ion ngắn

30. NaF + AlCl3 >…

31. K 2 CO 3 + Sr(NO 3) 2 >...

32. Mgl 2 + K 3 PO 4 >...

33. Na 2 S + H 2 SO 4 >...

tổng các hệ số bằng nhau

34-36. Trong dung dịch nước muối

34. Ca(ClO 4) 2

36. Fe 2 (SO 4) 3

môi trường được hình thành

1) có tính axit

2) trung tính

3) kiềm

37. Nồng độ ion hydroxit tăng sau khi muối tan trong nước

38. Dung dịch cuối cùng sẽ có môi trường trung tính sau khi trộn đều các dung dịch muối ban đầu

1) BaCl 2, Fe(NO 3) 3

2) Na 2 CO 3, SrS

4) MgCl2, RbNO3

39. Hãy kết hợp muối với khả năng thủy phân của nó.

40. Trộn muối với môi trường dung dịch.

41. Thiết lập sự tương ứng giữa muối và nồng độ cation hydro sau khi hòa tan muối trong nước.

Trong cuộc sống hằng ngày, con người hiếm khi gặp được chất tinh khiết. Hầu hết các vật thể là hỗn hợp của các chất.

Dung dịch là dung dịch trong đó các thành phần được trộn đều. Có một số loại trong số chúng theo kích thước hạt: hệ thô, dung dịch phân tử và hệ keo, thường được gọi là sol. Bài viết này đề cập đến vấn đề phân tử (hoặc Độ hòa tan của các chất trong nước - một trong những điều kiện chính ảnh hưởng đến sự hình thành các hợp chất.

Độ hòa tan của các chất: nó là gì và tại sao cần thiết?

Để hiểu chủ đề này, bạn cần biết độ hòa tan của các chất. Nói một cách đơn giản, là khả năng của một chất kết hợp với một chất khác và tạo thành một hỗn hợp đồng nhất. Nếu bạn tiếp cận với điểm khoa học quan điểm, một định nghĩa phức tạp hơn có thể được xem xét. Độ hòa tan của các chất là khả năng tạo thành các chế phẩm đồng nhất (hoặc không đồng nhất) với sự phân bố phân tán của các thành phần với một hoặc nhiều chất. Có một số loại chất và hợp chất:

• hòa tan;
• ít tan;
• không hòa tan.

Thước đo độ hòa tan của một chất cho biết điều gì?

Hàm lượng của một chất trong hỗn hợp bão hòa là thước đo độ hòa tan của nó. Như đã đề cập ở trên, nó khác nhau đối với tất cả các chất. Hòa tan là những chất có thể pha loãng hơn 10 g trong 100 g nước. Loại thứ hai nhỏ hơn 1 g trong cùng điều kiện. Thực tế không hòa tan là những chất có ít hơn 0,01 g thành phần đi vào hỗn hợp. Trong trường hợp này, chất này không thể chuyển các phân tử của nó sang nước.

hệ số hòa tan là gì

Hệ số hòa tan (k) là chỉ số thể hiện khối lượng tối đa của một chất (g) có thể pha loãng trong 100 g nước hoặc chất khác.

dung môi

Quá trình này bao gồm dung môi và chất tan. Đầu tiên khác ở chỗ ban đầu nó ở trạng thái kết tụ giống như hỗn hợp cuối cùng. Theo quy định, nó được lấy với số lượng lớn hơn.

Tuy nhiên, nhiều người biết rằng nước có một vị trí đặc biệt trong hóa học. Có những quy tắc riêng cho nó. Dung dịch có H 2 O được gọi là dung dịch nước. Khi nói về chúng, chất lỏng là chất chiết ngay cả khi nó ở số lượng nhỏ hơn. Một ví dụ là dung dịch axit nitric 80% trong nước. Tỷ lệ ở đây không bằng nhau, mặc dù tỷ lệ nước ít hơn axit nhưng gọi chất này là dung dịch 20% nước trong axit nitric là không chính xác.

Có những hỗn hợp không chứa H 2 O. Chúng sẽ được gọi là không chứa nước. Các dung dịch điện phân như vậy là chất dẫn ion. Chúng chứa một hoặc hỗn hợp các chất chiết. Chúng chứa các ion và phân tử. Chúng được sử dụng trong các ngành công nghiệp như y học, sản xuất hóa chất gia dụng, mỹ phẩm và các lĩnh vực khác. Họ có thể kết hợp nhiều chất cần thiết với độ hòa tan khác nhau. Các thành phần của nhiều sản phẩm được sử dụng bên ngoài là kỵ nước. Nói cách khác, chúng không tương tác tốt với nước. Chúng có thể dễ bay hơi, không dễ bay hơi và kết hợp. Chất hữu cơ trong trường hợp đầu tiên, chúng hòa tan tốt chất béo. Các chất dễ bay hơi bao gồm rượu, hydrocarbon, aldehyd và các chất khác. Chúng thường được bao gồm trong hóa chất gia dụng. Những chất không bay hơi thường được sử dụng nhiều nhất để làm thuốc mỡ. Đây là các loại dầu béo, parafin lỏng, glycerin và các loại khác. Kết hợp - hỗn hợp dễ bay hơi và không bay hơi, ví dụ, ethanol với glycerin, glycerin với dimexide. Chúng cũng có thể chứa nước.

Các loại dung dịch theo mức độ bão hòa

Dung dịch bão hoà là hỗn hợp chất hóa học, chứa nồng độ tối đa của một chất trong dung môi ở nhiệt độ nhất định. Sẽ không ly hôn thêm nữa. Trong chế phẩm rắn, có thể nhận thấy lượng mưa ở trạng thái cân bằng động với nó. Khái niệm này có nghĩa là một trạng thái tồn tại theo thời gian do nó xảy ra đồng thời theo hai hướng ngược nhau (phản ứng thuận và phản ứng ngược) với cùng tốc độ.

Nếu một chất vẫn có thể phân hủy ở nhiệt độ không đổi thì dung dịch này chưa bão hòa. Họ có khả năng phục hồi. Nhưng nếu bạn tiếp tục thêm một chất vào chúng, nó sẽ bị pha loãng trong nước (hoặc chất lỏng khác) cho đến khi đạt nồng độ tối đa.

Một loại khác là quá bão hòa. Nó chứa nhiều chất tan hơn mức có thể có ở nhiệt độ không đổi. Do chúng ở trạng thái cân bằng không ổn định nên sự kết tinh xảy ra khi chúng tiếp xúc vật lý.

Làm thế nào để phân biệt dung dịch bão hòa với dung dịch chưa bão hòa?

Điều này khá dễ thực hiện. Nếu chất này ở dạng rắn thì có thể thấy kết tủa trong dung dịch bão hòa. Trong trường hợp này, chất chiết có thể làm đặc, chẳng hạn như nước đã được thêm đường vào trong chế phẩm bão hòa.
Nhưng nếu bạn thay đổi điều kiện, tăng nhiệt độ thì nó sẽ không còn được coi là bão hòa nữa, vì càng nhiều nhiệt độ cao nồng độ tối đa của chất này sẽ khác nhau.

Lý thuyết tương tác giữa các thành phần giải pháp

Có ba lý thuyết liên quan đến sự tương tác của các nguyên tố trong hỗn hợp: vật lý, hóa học và hiện đại. Tác giả của cuốn đầu tiên là Svante August Arrhenius và Wilhelm Friedrich Ostwald. Họ cho rằng, do sự khuếch tán, các hạt dung môi và chất tan được phân bố đồng đều trong toàn bộ thể tích của hỗn hợp, nhưng không có sự tương tác giữa chúng. Lý thuyết hóa học do Dmitry Ivanovich Mendeleev đưa ra lại trái ngược với nó. Theo cô, kết quả là tương tác hóa học Giữa chúng hình thành các hợp chất không ổn định có thành phần không đổi hoặc thay đổi, được gọi là solvat.

Hiện nay, lý thuyết kết hợp của Vladimir Aleksandrovich Kistyakovsky và Ivan Alekseevich Kablukov được sử dụng. Nó kết hợp vật lý và hóa học. Lý thuyết hiện đại cho rằng trong dung dịch có cả các hạt chất không tương tác và sản phẩm tương tác của chúng - hòa tan, sự tồn tại của chúng đã được Mendeleev chứng minh. Khi chất chiết là nước, chúng được gọi là hydrat. Hiện tượng hòa tan (hydrat) được hình thành được gọi là hòa tan (hydrat hóa). Nó ảnh hưởng tới mọi thứ quá trình vật lý và hóa học và làm thay đổi tính chất của các phân tử trong hỗn hợp. Sự hòa tan xảy ra do lớp vỏ hòa tan, bao gồm các phân tử chiết liên kết chặt chẽ với nó, bao quanh phân tử chất tan.

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan của các chất

Thành phần hóa học của các chất. Quy tắc “thích thu hút thích” cũng áp dụng cho thuốc thử. Tương tự về thể chất và tính chất hóa học các chất có thể hòa tan lẫn nhau nhanh hơn. Ví dụ, các hợp chất không phân cực tương tác tốt với các hợp chất không phân cực. Các chất có phân tử phân cực hoặc cấu trúc ion được pha loãng ở các chất phân cực, ví dụ như trong nước. Muối, chất kiềm và các thành phần khác bị phân hủy trong đó và các chất không phân cực - ngược lại. Có thể đưa ra một ví dụ đơn giản. Để chuẩn bị dung dịch đường bão hòa trong nước, bạn sẽ cần một lượng chất lớn hơn so với muối. Nó có nghĩa là gì? Nói một cách đơn giản, bạn có thể thêm nhiều đường vào nước hơn muối.

Nhiệt độ.Để tăng khả năng hòa tan của chất rắn trong chất lỏng, bạn cần tăng nhiệt độ của chất chiết (có tác dụng trong hầu hết các trường hợp). Bạn có thể chứng minh ví dụ này. Nếu bạn cho một nhúm natri clorua (muối) vào nước lạnh, Cái đó quá trình này sẽ mất rất nhiều thời gian. Nếu bạn làm tương tự với môi trường nóng, quá trình hòa tan sẽ diễn ra nhanh hơn nhiều. Điều này được giải thích là do nhiệt độ tăng, động năng tăng lên, một lượng đáng kể trong số đó thường được dùng để phá vỡ liên kết giữa các phân tử và ion của một chất rắn. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng trong trường hợp muối lithium, magie, nhôm và kiềm thì độ hòa tan của chúng giảm.

Áp lực. Yếu tố này chỉ ảnh hưởng đến chất khí. Độ hòa tan của chúng tăng lên khi áp suất tăng. Rốt cuộc, thể tích khí giảm.

Thay đổi tốc độ hòa tan

Chỉ số này không nên nhầm lẫn với độ hòa tan. Suy cho cùng, những thay đổi của hai chỉ số này bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau.

Mức độ phân mảnh của chất tan. Yếu tố này ảnh hưởng đến độ hòa tan của chất rắn trong chất lỏng. Ở trạng thái nguyên (mảnh), chế phẩm mất nhiều thời gian để pha loãng hơn so với chế phẩm được chia thành từng miếng nhỏ. Hãy đưa ra một ví dụ. Một miếng muối sẽ tan trong nước lâu hơn muối ở dạng cát.

Tốc độ khuấy. Như đã biết, quá trình này có thể được xúc tác bằng cách khuấy. Tốc độ của nó cũng rất quan trọng, vì tốc độ càng lớn thì chất này sẽ hòa tan trong chất lỏng càng nhanh.

Tại sao cần biết độ tan của chất rắn trong nước?

Trước hết, những sơ đồ như vậy là cần thiết để giải đúng các phương trình hóa học. Bảng độ hòa tan cho thấy điện tích của tất cả các chất. Bạn cần biết chúng để viết chính xác các thuốc thử và viết phương trình. phản ứng hóa học. Độ hòa tan trong nước cho biết muối hoặc bazơ có thể phân ly hay không. Các hợp chất nước dẫn dòng điện có chứa chất điện ly mạnh. Có một loại khác. Những chất dẫn điện kém được coi là chất điện ly yếu. Trong trường hợp đầu tiên, thành phần là những chất bị ion hóa hoàn toàn trong nước. Trong khi đó các chất điện ly yếu chỉ thể hiện chỉ số này ở mức độ nhỏ.

Phương trình phản ứng hóa học

Có một số loại phương trình: phân tử, ion đầy đủ và ion ngắn. Trên thực tế, lựa chọn cuối cùng là dạng phân tử rút gọn. Đây là câu trả lời cuối cùng. Phương trình hoàn chỉnh liệt kê các chất phản ứng và sản phẩm của phản ứng. Bây giờ đến lượt bảng độ hòa tan của các chất. Trước tiên, bạn cần kiểm tra xem phản ứng có khả thi hay không, tức là liệu một trong các điều kiện của phản ứng có được đáp ứng hay không. Chỉ có 3 trong số đó: sự hình thành nước, giải phóng khí và kết tủa trầm tích. Nếu hai điều kiện đầu tiên không được đáp ứng, bạn cần kiểm tra điều kiện cuối cùng. Để làm điều này, bạn cần nhìn vào bảng độ hòa tan và tìm hiểu xem sản phẩm phản ứng có chứa muối hoặc bazơ không hòa tan hay không. Nếu có thì đó sẽ là trầm tích. Tiếp theo, bạn sẽ cần một bảng để viết phương trình ion. Vì tất cả các muối và bazơ hòa tan đều là chất điện ly mạnh nên chúng sẽ phân hủy thành cation và anion. Tiếp theo, các ion không liên kết bị loại bỏ và phương trình được viết là tóm lại. Ví dụ:

1. K 2 SO 4 +BaCl 2 =BaSO 4 ↓+2HCl,
2. 2K+2SO 4 +Ba+2Cl=BaSO 4 ↓+2K+2Cl,
3. Ba+SO4=BaSO 4 ↓.

Như vậy, bảng độ tan của các chất là một trong những điều kiện then chốt để giải phương trình ion.

Bảng chi tiết giúp bạn biết bạn cần dùng bao nhiêu thành phần để chuẩn bị hỗn hợp bão hòa.

Bảng độ hòa tan

Đây là hình dáng của một bảng chưa hoàn chỉnh quen thuộc. Điều quan trọng là nhiệt độ nước được chỉ ra ở đây, vì đó là một trong những yếu tố mà chúng ta đã thảo luận ở trên.

Cách sử dụng bảng độ tan của các chất?

Bảng độ hòa tan của các chất trong nước là một trong những trợ lý chính của nhà hóa học. Nó cho thấy các chất và hợp chất khác nhau tương tác với nước như thế nào. Độ hòa tan của chất rắn trong chất lỏng là một chỉ số mà không có nó thì nhiều thao tác hóa học không thể thực hiện được.

Bảng rất dễ sử dụng. Dòng đầu tiên chứa cation (hạt tích điện dương), dòng thứ hai chứa anion (hạt tích điện âm). Hầu hết bảng được chiếm bởi một lưới với các ký hiệu cụ thể trong mỗi ô. Đó là các chữ cái "P", "M", "N" và các dấu "-" và "?".

• "P" - hợp chất hòa tan;
• "M" - ít tan;
• "N" - không tan;
• "-" - kết nối không tồn tại;
• "?" - không có thông tin về sự tồn tại của kết nối.

Có một ô trống trong bảng này - đây là nước.

Ví dụ đơn giản

Bây giờ hãy nói về cách làm việc với vật liệu như vậy. Giả sử bạn cần tìm hiểu xem muối MgSo 4 (magie sunfat) có hòa tan trong nước hay không. Để làm điều này, bạn cần tìm cột Mg 2+ và đi xuống dòng SO 4 2-. Tại giao điểm của chúng có chữ P, có nghĩa là hợp chất có thể hòa tan.

Phần kết luận

Vì vậy, chúng tôi đã nghiên cứu vấn đề hòa tan các chất trong nước và hơn thế nữa. Không còn nghi ngờ gì nữa, kiến ​​thức này sẽ hữu ích trong việc nghiên cứu sâu hơn về hóa học. Xét cho cùng, độ hòa tan của các chất đóng một vai trò quan trọng ở đó. Nó sẽ hữu ích trong việc giải các phương trình hóa học và các vấn đề khác nhau.

Mục đích: Thí nghiệm nhận biết chất nào tan trong nước, chất nào không tan trong nước.

giáo dục:

• - Giúp học sinh làm quen với khái niệm: chất hòa tan và chất không hòa tan.
• Học cách chứng minh bằng thực nghiệm tính đúng đắn của các giả định về khả năng hòa tan (không hòa tan) của chất rắn.

Sửa chữa:

Học cách sử dụng thiết bị phòng thí nghiệm một cách độc lập và tiến hành thí nghiệm.

• Phát triển lời nói thông qua việc giải thích về công việc đang được thực hiện.

giáo dục:

Rèn luyện tính kiên trì.

• Phát triển khả năng giao tiếp và làm việc theo nhóm.

Loại bài học: công việc trong phòng thí nghiệm.

Đồ dùng dạy học: SGK “Khoa học tự nhiên” N.V. Koroleva, E.V. Makarevich

Thiết bị làm việc trong phòng thí nghiệm: cốc, bộ lọc, hướng dẫn. Chất rắn: muối, đường, soda, cát, cà phê, tinh bột, đất, phấn, đất sét.

Trong các lớp học

I. Thời điểm tổ chức

W: Xin chào các bạn. Chào nhau bằng ánh mắt. Rất vui được gặp bạn, ngồi đi.

. Lặp lại những gì đã được đề cập

U: Hãy nhắc lại những gì chúng ta đã biết về nước:

- Điều gì xảy ra với nước khi đun nóng?
- Điều gì xảy ra với nước khi nó nguội đi?
- Điều gì xảy ra với nước khi nó đóng băng?
– Nước trong tự nhiên tồn tại ở những trạng thái nào?

W: Các bạn quả là những người bạn tuyệt vời! Bạn biết tất cả mọi thứ!

III. Học tài liệu mới

(Trước, tôi thống nhất với học sinh về các nhóm mà các em sẽ làm việc; các em tự chọn người đứng đầu phòng thí nghiệm (một em khác có thể được chọn trong một bài học trong phòng thí nghiệm khác), người này ghi các chỉ số kinh nghiệm vào bảng và đưa ra nhận xét bằng lời khi điền vào phần cuối của bảng - kết quả.)

T: Các bạn ơi, hôm nay trong phòng thí nghiệm chúng ta sẽ tìm hiểu những chất nào nước có thể hòa tan và chất nào không thể. Mở vở ghi ngày và chủ đề của bài học “Các chất tan và không tan trong nước”. ( Tôi gắn nó vào bảng.) Chúng ta sẽ đặt ra mục tiêu gì cho bài học hôm nay?

R: Tìm hiểu chất nào tan trong nước, chất nào không tan. ( Tôi gắn nó vào bảng.)

U: Tất cả các chất trong tự nhiên có thể được chia thành hai nhóm: hòa tan và không hòa tan. Có thể gọi tên những chất nào hòa tan? (Hãy kiểm tra sách giáo khoa trang 80:2) Các chất hòa tan trong nước là những chất khi cho vào nước sẽ trở nên vô hình và không lắng xuống bộ lọc trong quá trình lọc.. (Tôi gắn nó lên bảng.)

U: Những chất nào có thể gọi tên được không tan? (xem sách giáo khoa trang 47-2) Chất không tan trong nước là chất không tan trong nước và đọng lại trên màng lọc. (ghim vào bảng).

T: Các bạn nghĩ chúng ta sẽ cần những gì để hoàn thành công việc trong phòng thí nghiệm?

R: Nước, một số chất, cốc thủy tinh, bộ lọc ( trưng bày nước trong bình gạn; cốc chứa đầy sl. các chất: muối, đường, soda, cát, cà phê, tinh bột, phấn, đất sét; cốc rỗng, bộ lọc).

T: Bộ lọc là gì?

R: Một thiết bị lọc chất lỏng khỏi các chất không hòa tan đọng lại trên đó.

U: Những vật liệu nào có thể được sử dụng để làm bộ lọc? Làm tốt! Và chúng ta sẽ sử dụng bông gòn ( Tôi đặt một miếng bông gòn vào phễu).

U: Nhưng trước khi bắt đầu làm bài trong phòng thí nghiệm, chúng ta hãy điền vào bảng (bảng được vẽ trên bảng, tôi dùng bút màu hai màu, nếu học sinh cho rằng chất đó tan hoàn toàn trong nước thì tôi đánh dấu “+” vào cột thứ hai; nếu học sinh cho rằng chất vẫn còn trên bộ lọc thì “+” ở cột thứ ba và ngược lại; dùng phấn màu ghi kết quả mong đợi vào cột thứ tư - P (hòa tan) hoặc H (không hòa tan) )

	Giả định của chúng tôi		Kết quả
	độ hòa tan	Lọc
1. Nước + cát	–	+	N
2. Nước + đất sét
3. Nước + cà phê
4. Nước + tinh bột
5. Nước + soda
6. Nước + đất
7. Nước + đường
8. Nước + phấn

U: Và sau khi hoàn thành công việc trong phòng thí nghiệm, chúng tôi sẽ so sánh các giả định của mình với kết quả thu được.

T: Mỗi phòng thí nghiệm sẽ kiểm tra hai chất rắn và tất cả kết quả sẽ được ghi vào báo cáo “Chất tan trong nước và chất không tan”. phụ lục 1

T: Các bạn, đây là công việc trong phòng thí nghiệm độc lập đầu tiên của các bạn và trước khi bắt đầu thực hiện, hãy lắng nghe quy trình hoặc hướng dẫn. ( Tôi đưa nó cho từng phòng thí nghiệm và sau khi đọc nó, chúng tôi thảo luận về nó..)

Công việc trong phòng thí nghiệm

(Tôi sẽ giúp đỡ nếu cần thiết. Có thể khó lọc dung dịch cà phê vì bộ lọc sẽ bị ố màu. Để điền báo cáo dễ dàng hơn, tôi khuyên bạn nên sử dụng các cụm từ mà tôi đính kèm trên bảng. Phụ lục 3.)

W: Bây giờ hãy kiểm tra các giả định của chúng ta. Các nhà quản lý phòng thí nghiệm, vui lòng kiểm tra xem báo cáo của bạn đã được ký chưa và nhận xét về kết quả thử nghiệm của bạn. (Trưởng phòng thí nghiệm báo cáo, tôi ghi kết quả thu được bằng phấn khác màu)

T: Các bạn ơi, chất nào dùng cho nghiên cứu hóa ra lại hòa tan được? Những cái nào không? Có bao nhiêu trận đấu? Làm tốt. Hầu như tất cả các giả định của chúng tôi đã được xác nhận.

VI. Câu hỏi củng cố

U: Các bạn ơi, người ta dùng dung dịch muối, đường, soda, cát, cà phê, tinh bột, đất sét ở đâu?

VII. Tom tăt bai học

U: Mục tiêu hôm nay của chúng ta là gì? Bạn đã hoàn thành nó chưa? Chúng ta có tuyệt vời không? Tôi rất hài lòng với bạn! Và tôi cho mọi người là “xuất sắc”.

VIII. Bài tập về nhà

T: Đọc đoạn văn đọc ngoại khóa trang 43, trả lời các câu hỏi.

Hãy đứng lên đi những bạn không thích bài học của chúng ta. Cảm ơn sự trung thực của bạn. Và bây giờ là những người thích công việc của chúng tôi. Cảm ơn. Tạm biệt tất cả mọi người.

Giải tán là một quá trình hóa lý tự phát, thuận nghịch, bao gồm ba giai đoạn chính.

Giai đoạn nguyên tử hóa là sự phá hủy mạng tinh thể của chất bị hòa tan; quá trình thu nhiệt (D ở H>O).

2) Giai đoạn hòa tan (hydrat hóa) - sự hình thành lớp vỏ hòa tan (hydrat hóa) xung quanh các hạt của chất hòa tan; quá trình tỏa nhiệt, (D sol H<О).

3) Giai đoạn khuếch tán - phân bố đồng đều chất hòa tan trong toàn bộ thể tích dung dịch (D dif H ≈ O).

Do đó, nhiệt dung dịch (D р Н) là một giá trị nguyên:

D p H = D tại H + D sol H + D diff H

Nhiệt dung dịch là hiệu ứng nhiệt khi hòa tan 1 mol chất đó vào một thể tích dung môi vô cùng lớn.

Sự hòa tan hầu hết các chất rắn trong nước là một quá trình thu nhiệt (DpH > 0), bởi vì nhiệt hấp thụ ở giai đoạn nguyên tử hóa không được bù bằng nhiệt thoát ra ở giai đoạn hòa tan. Khi khí hòa tan, nhiệt được giải phóng (DpH< 0), т.к. их растворение не включает стадию атомизация (газообразные вещества не образуют кристаллических решеток). Растворение жидкостей друг в друге протекает без заметного теплового эффекта (D p H ≈ 0), т.к. главной стадией их растворения является диффузия.

Giống như bất kỳ quá trình thuận nghịch nào, sự hòa tan đạt đến trạng thái cân bằng. Dung dịch cân bằng với lượng chất tan dư gọi là bão hòa.Ở trạng thái cân bằng, tốc độ hòa tan bằng tốc độ kết tinh.

Theo mức độ bão hòa, các giải pháp là:

không bão hòa: chứa ít chất tan hơn chất bão hòa,

giàu có,

quá bão hòa: chứa nhiều chất tan hơn chất bão hòa (chúng không ổn định).

4.3. Độ hòa tan của chất khí, chất lỏng và chất rắn trong nước

Độ hòa tan (S) là khả năng hòa tan của một chất trong một dung môi nhất định. Nó bằng hàm lượng chất tan trong dung dịch bão hòa ở nhiệt độ nhất định.

Độ hòa tan phụ thuộc vào bản chất của các chất và các thông số nhiệt động của hệ thống. Ảnh hưởng của bản chất các chất đến độ hòa tan được mô tả theo quy luật: “ Thích tan thành thích" Nói cách khác, chất phân cực hòa tan tốt trong dung môi phân cực và chất không phân cực hòa tan tốt trong dung môi không phân cực. Ví dụ: muối ăn NaCl tan nhiều trong nước và kém tan trong benzen; I2 tan nhiều trong benzen và tan kém trong nước.

Sự hòa tan khí trong nước có thể được biểu diễn bằng sơ đồ:

A (khí) + H 2 OA (dung dịch), D р Н<О

Theo nguyên lý Le Chatelier, khi nhiệt độ tăng thì cân bằng dịch chuyển sang trái, tức là độ hòa tan giảm và khi nhiệt độ giảm - về bên phải, độ hòa tan tăng lên (Bảng 3).

Bảng 3 - Độ tan của chất khí (l/1l H 2 O) ở p = 1 atm.

Theo nguyên lý Le Chatelier, khi áp suất tăng thì cân bằng chuyển dịch sang phải, tức là. độ hòa tan của khí tăng lên. Sự phụ thuộc định lượng của độ hòa tan khí vào áp suất được mô tả bằng phương trình Henry (1803):

trong đó k là hằng số Henry,

P - áp suất khí trên dung dịch.

Định luật Henry cho phép chúng ta tìm ra nguyên nhân của bệnh giải nén. Nó xảy ra ở thợ lặn, phi công và đại diện của các ngành nghề khác, do nghề nghiệp của họ, họ nhanh chóng chuyển từ môi trường áp suất cao sang môi trường áp suất thấp.

Khi một người ở trong môi trường có áp suất cao, máu và các mô của anh ta được bão hòa nitơ (N 2) và một phần carbon dioxide (CO 2). Không có sự tích tụ oxy vì nó được sử dụng cho các quá trình sinh lý trong cơ thể. Khi một người nhanh chóng di chuyển vào môi trường có áp suất thấp, lượng khí hòa tan dư thừa sẽ được giải phóng, không có thời gian để khuếch tán qua phổi và hình thành các nút khí trong các mô và mạch máu. Điều này dẫn đến tắc nghẽn và vỡ các mao mạch máu, tích tụ bọt khí trong mô mỡ dưới da, ở khớp và trong tủy xương. Các triệu chứng của bệnh giảm áp bao gồm chóng mặt, ngứa, đau cơ và ngực, suy hô hấp, tê liệt và tử vong.

Độ hòa tan của khí bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của chất điện giải trong dung dịch. Sự phụ thuộc này được mô tả bằng phương trình Sechenov (1859):

trong đó S và S o là độ hòa tan của khí trong dung dịch điện phân và nước tinh khiết,

c - nồng độ chất điện phân,

k là hằng số Sechenov.

Từ phương trình Sechenov, ta suy ra rằng nồng độ chất điện phân trong dung dịch càng cao thì độ hòa tan của khí càng thấp. Đây là lý do tại sao độ hòa tan của khí trong nước lớn hơn trong huyết tương (Bảng 4).

Bảng 4 - Độ hòa tan của khí trong nước tinh khiết và huyết tương ở 38°С

Sự hòa tan của chất lỏng trong nước có thể được biểu diễn bằng sơ đồ:

A(g) + H 2 OA (dung dịch)

Giai đoạn chính của quá trình hòa tan chất lỏng trong chất lỏng là khuếch tán, tốc độ hòa tan tăng khi nhiệt độ tăng. Theo đó, độ hòa tan lẫn nhau của chất lỏng tăng khi nhiệt độ tăng.

Có ba loại chất lỏng:

a) Tan không giới hạn trong nhau: H 2 SO 4 / H 2 O, C 2 H 5 OH / H 2 O;

b) ít tan: C 6 H 6 / H 2 O

c) Hoàn toàn không tan: Hg/H 2 O.

Nếu thành phần thứ ba được thêm vào hệ gồm hai chất lỏng không trộn lẫn, thì tỷ lệ nồng độ của nó trong mỗi chất lỏng là một giá trị không đổi ở một nhiệt độ nhất định (định luật phân bố Nernst-Shilov) (Hình 6).

Vẽ6 - Luật phân phối Nernst-Shilov

Định luật Nernst-Shilov là cơ sở lý thuyết của quá trình chiết, một trong những phương pháp tách hỗn hợp.

Sự hòa tan chất rắn trong nước được mô tả theo sơ đồ sau:

A(k) + H 2 OA (dung dịch), Dр Н > O

Nếu một chất điện phân ít tan (muối, bazơ hoặc axit) hòa tan thì trạng thái cân bằng không đồng nhất giữa chất rắn và các ion của nó trong dung dịch bão hòa có thể được biểu diễn bằng sơ đồ:

A n B m (k) nA m+ (aq) + mB n- (aq).

Trạng thái cân bằng này được đặc trưng bằng hằng số hòa tan Ks, là hằng số cân bằng không đồng nhất:

K s = n m

Đối với chất điện phân nhị phân N = tôi= 1, do đó

Ks = · .

Theo đó, S 2 = K s, và S =

Ví dụ, khi hòa tan muối ít tan BaSO 4 trong nước, trạng thái cân bằng không đồng nhất được thiết lập giữa các tinh thể của chất đó và các ion của nó trong dung dịch bão hòa:

BaSO 4 (k) Ba 2+ (aq) + SO 4 2- (aq)

Theo định luật tác dụng khối lượng thì K S = = 1,1·10 -10.

Do đó S =
.

Ks càng thấp, độ hòa tan của chất càng thấp và càng dễ hình thành kết tủa của chất điện phân ít tan.

Điều kiện để tạo thành kết tủa của chất điện phân ít tan có thể được xác định như sau: Kết tủa hình thành từ dung dịch bão hòa và quá bão hòa. Trong dung dịch bão hòa · = K s , và trong dung dịch siêu bão hòa · > K s

Một trong những quá trình không đồng nhất quan trọng nhất trong cơ thể là sự hình thành mô xương. Thành phần khoáng chất chính của mô xương là canxi hydroxyphosphate (hydroxyapatite) Sa 5 (RO 4 ) 3 ANH TA.

Quá trình hình thành mô xương có thể được biểu diễn như sau. Trong máu ở pH = 7,4, các anion HPO 4 2– và H 2 PO 4 – cũng như các cation Ca 2+ hiện diện với số lượng gần bằng nhau. Sau khi so sánh hằng số hòa tan của CaHPO 4 (K S = 2,7∙10 –7) và Ca(H 2 PO 4) 2 (KS = 1∙10 –3), rõ ràng là muối CaHPO 4 ít hòa tan hơn. Kết quả là CaHPO 4 được hình thành ở giai đoạn đầu của quá trình hình thành mô xương:

Ca 2+ + NPO 4 2– CaHPO 4 .

Sự hình thành tiếp theo của hydroxoapatit tiến hành theo các phương trình:

3 CaHPO 4 + Ca 2+ + 2 OH – Ca 4 H(PO 4) 3 + 2 H 2 O,

Ca 4 H (PO 4) 3 + Ca 2+ + 2 OH – Ca 5 (PO 4) 3 OH + H 2 O.

Hằng số hòa tan của hydroxoapatit rất nhỏ (K S = 10 -58), điều này cho thấy độ ổn định cao của mô xương.

Khi dư thừa ion Ca 2+ trong máu, sự cân bằng sẽ chuyển sang phải, dẫn đến vôi hóa xương. Khi thiếu Ca 2+, cân bằng sẽ dịch chuyển sang trái; mô xương bị phá hủy. Ở trẻ em điều này dẫn đến bệnh còi xương, phát triển ở người lớn loãng xương.

Nếu mô xương bị thiếu canxi, vị trí của nó có thể được thay thế bằng các chất tương tự điện tử gần nhất: berili và strontium. Sự tích tụ của chúng gây ra bệnh còi xương berili và strontium(tăng độ giòn và dễ gãy của xương). Khi đồng vị phóng xạ Sr-90 được tích hợp vào mô xương, tủy xương bị chiếu xạ, có thể dẫn đến bệnh bạch cầu và các bệnh ung thư khác. Canxi ngăn chặn sự tích tụ strontium phóng xạ của cơ thể.