Substâncias que não se dissolvem em água. A argila se dissolve na água?

O conceito de solubilidade é usado em química para descrever as propriedades de um sólido que se mistura e se dissolve em um líquido. Apenas compostos iônicos (carregados) são completamente solúveis. Para necessidades práticas, basta lembrar algumas regras ou ser capaz de encontrá-las para usá-las se necessário e descobrir se certas substâncias iônicas se dissolvem ou não na água. De fato, algum número de átomos se dissolve em qualquer caso, mesmo que as mudanças não sejam perceptíveis; portanto, para realizar experimentos precisos, às vezes é necessário calcular esse número.

Passos

Usando regras simples

Saiba mais sobre compostos iônicos. No estado normal, cada átomo tem um certo número de elétrons, mas às vezes pode capturar um elétron extra ou perder um. Como resultado, um e ele, que possui carga elétrica. Se um íon com carga negativa (um elétron extra) encontra um íon com carga positiva (sem elétron), eles se unem, como os pólos opostos de dois ímãs. Como resultado, um composto iônico é formado.
- Íons com carga negativa são chamados ânions, e íons com carga positiva - cátions.
- No estado normal, o número de elétrons em um átomo é igual ao número de prótons, como resultado do qual o átomo é eletricamente neutro.
Saiba mais sobre solubilidade. As moléculas de água (H 2 O) têm uma estrutura peculiar que as faz parecer um ímã: elas têm uma carga positiva em uma extremidade e uma carga negativa na outra. Quando um composto iônico é colocado na água, esses "ímãs" de água se reúnem em torno de suas moléculas e tendem a afastar os íons positivos e negativos uns dos outros. As moléculas de alguns compostos iônicos não são muito fortes, e tais substâncias solúvel na água, porque as moléculas de água afastam os íons uns dos outros e os dissolvem. Em outros compostos, os íons são mais fortemente ligados, e eles insolúvel, uma vez que as moléculas de água não são capazes de separar os íons.
- Nas moléculas de alguns compostos, as ligações internas são comparáveis em força à ação das moléculas de água. Tais conexões são chamadas ligeiramente solúvel, uma vez que uma parte significativa de suas moléculas se dissocia, embora outras permaneçam não dissolvidas.
Aprenda as regras de solubilidade. Como a interação entre os átomos é descrita por leis bastante complexas, nem sempre é possível dizer imediatamente quais substâncias se dissolvem e quais não. Encontre um dos íons do composto na descrição abaixo de como várias substâncias normalmente se comportam. Depois disso, preste atenção no segundo íon e verifique se esta substância não é exceção devido à interação incomum de íons.
- Suponha que você esteja lidando com cloreto de estrôncio (SrCl 2). Localize as etapas abaixo (em negrito) para os íons Sr e Cl. Cl "geralmente solúvel"; depois disso, veja as exceções abaixo. Os íons Sr não são mencionados lá, então o composto SrCl deve ser solúvel em água.
- Abaixo das regras relevantes estão as exceções mais comuns. Existem outras exceções, mas é improvável que você as encontre nas aulas de química ou no laboratório.
Os compostos são solúveis se contiverem íons de metais alcalinos, isto é, Li + , Na + , K + , Rb + e Cs + . Estes são os elementos do grupo IA da tabela periódica: lítio, sódio, potássio, rubídio e césio. Quase todos os compostos simples desses elementos são solúveis.
- Exceção: o composto Li 3 PO 4 é insolúvel.
Os compostos de iões NO 3 -, C 2 H 3 O 2 -, NO 2 -, ClO 3 - e ClO 4 - são solúveis. Eles são chamados de íons nitrato, acetato, nitrito, clorato e perclorato, respectivamente. O íon acetato é muitas vezes abreviado como OAc.
- Exceções: Ag(OAc) (acetato de prata) e Hg(OAc)2 (acetato de mercúrio) são insolúveis.
- AgNO 2 - e KClO 4 - são apenas "ligeiramente solúveis".
Compostos de íons Cl - , Br - e I - são geralmente solúveis.Íons de cloro, bromo e iodo formam respectivamente cloretos, boretos e iodetos, que são chamados de sais de halogênio. Esses sais são quase sempre solúveis.
- Exceção: se o segundo íon do par for um íon de prata Ag + , mercúrio Hg 2 2+ ou chumbo Pb 2+ , o sal é insolúvel. O mesmo vale para halogênios menos comuns com íons de cobre Cu + e tálio Tl + .
Os compostos do íon SO 4 2- (sulfatos) são geralmente solúveis. Como regra, os sulfatos se dissolvem na água, mas existem algumas exceções.
- Exceções: sulfatos dos seguintes íons são insolúveis: estrôncio Sr 2+, bário Ba 2+, chumbo Pb 2+, prata Ag+, cálcio Ca 2+, rádio Ra 2+ e prata bivalente Hg 2 2+. Observe que o sulfato de prata e o sulfato de cálcio ainda são ligeiramente solúveis em água e às vezes são considerados pouco solúveis.
Os compostos OH - e S 2 - são insolúveis em água. Estes são íons hidróxido e sulfeto, respectivamente.
- Exceções: lembra dos metais alcalinos (grupo IA) e como quase todos os seus compostos são solúveis? Assim, os íons Li + , Na + , K + , Rb + e Cs + formam hidróxidos e sulfetos solúveis. Além disso, os sais de cálcio Ca 2+ , estrôncio Sr 2+ e bário Ba 2+ (grupo IIA) são solúveis. Tenha em mente que uma parte significativa das moléculas de hidróxido desses elementos ainda não se dissolve, portanto, às vezes, são considerados "pouco solúveis".
Compostos de íons CO 3 2- e PO 4 3- são insolúveis. Esses íons formam carbonatos e fosfatos, que geralmente são insolúveis em água.
- Exceções: esses íons formam compostos solúveis com íons de metais alcalinos: Li + , Na + , K + , Rb + e Cs + , bem como com NH 4 + amônio.
Usando o produto de solubilidade K sp
1. Encontre o produto de solubilidade Ksp (isto é uma constante). Cada composto tem sua própria constante Ksp. Seus valores para várias substâncias são fornecidos em livros de referência e no site (em inglês). Os valores do produto de solubilidade são determinados experimentalmente e podem diferir significativamente entre si em diferentes fontes, por isso é melhor usar a tabela para K sp em seu livro de química, se tal tabela estiver disponível. Salvo indicação em contrário, a maioria das tabelas fornece o produto de solubilidade a 25ºC.
  - Por exemplo, se você estiver dissolvendo iodeto de chumbo PbI 2 , encontre o produto de solubilidade para ele. O site bilbo.chm.uri.edu lista um valor de 7,1×10–9.
2. Escreva a equação química. Primeiro, determine em quais íons a molécula da substância se decomporá quando dissolvida. Em seguida, escreva uma equação com K sp de um lado e os íons correspondentes do outro.
  - Em nosso exemplo, a molécula PbI 2 é dividida em um íon Pb 2+ e dois íons I -. Nesse caso, basta estabelecer a carga de apenas um íon, pois a solução como um todo será neutra.
  - Anote a equação: 7,1 × 10 -9 \u003d 2.
3. Transforme a equação para resolvê-la. Reescreva a equação na forma algébrica simples. Use o que você sabe sobre o número de moléculas e íons. Substitua o valor desconhecido x pelo número de átomos do composto dissolvido e expresse o número de íons em termos de x.
  - Em nosso exemplo, é necessário reescrever a seguinte equação: 7,1 × 10 -9 \u003d 2.
  - Como há apenas um átomo de chumbo (Pb) no composto, o número de moléculas dissolvidas será igual ao número de íons de chumbo livres. Assim, podemos igualar x também.
  - Como existem dois íons de iodo (I) para cada íon de chumbo, o número de átomos de iodo deve ser igual a 2x.
  - O resultado é a equação 7,1×10 -9 = (x)(2x) 2 .
4. Permitir íons comuns, se necessário. Pule esta etapa se a substância for solúvel em água pura. No entanto, se você estiver usando uma solução que já contém um ou mais íons de interesse ("íons totais"), a solubilidade pode ser significativamente reduzida. O efeito dos íons comuns é especialmente perceptível para substâncias pouco solúveis e, nesses casos, pode-se supor que a grande maioria dos íons dissolvidos já estava presente na solução anteriormente. Reescreva a equação e leve em consideração as concentrações molares conhecidas (moles por litro, ou M) de íons já dissolvidos. Corrija os valores x desconhecidos para esses íons.
  - Por exemplo, se o iodeto de chumbo já estiver presente na solução em uma concentração de 0,2M, a equação deve ser reescrita da seguinte forma: 7,1×10 -9 = (0,2M+x)(2x) 2 . Como 0,2M é muito maior que x, a equação pode ser escrita como 7,1×10 –9 = (0,2M)(2x) 2 .
5. Resolva a equação. Encontre o valor de x para descobrir quão solúvel é este composto. Tendo em vista a definição do produto de solubilidade, a resposta será expressa em mols de soluto por litro de água. Você pode precisar de uma calculadora para calcular o resultado final.
  - Para dissolução em água pura, ou seja, na ausência de íons comuns, encontramos:
  - 7,1×10 –9 = (x)(2x) 2
  - 7,1×10 -9 = (x)(4x2)
  - 7,1x10 -9 = 4x3
  - (7,1 × 10 -9) / 4 \u003d x 3
  - x = ∛((7,1×10 –9)/4)
  - x= 1,2 x 10 -3 moles por litro de água. Esta é uma quantidade muito pequena, então esta substância é praticamente insolúvel.

Aula aberta sobre o conhecimento do mundo

Sistema pedagógico: Sistema de ensino metódico tridimensional

Tópico da lição: Água solvente.

Substâncias solúveis e insolúveis em água.

Tipo de lição : Introdução ao novo material

1. Objetivos da lição:

Educacional: Formação de uma visão holística do mundo através da observação, percepção e atividade;

Introduzir substâncias solúveis e insolúveis em água;

Aprenda a trabalhar com uma hipótese (suposição, através de um método de atividade e uma abordagem prática).

Educacional: Cultive um senso de cooperação e assistência mútua entre si.

Em desenvolvimento: Desenvolver uma atitude consciente em relação ao resultado do seu trabalho educativo; desenvolver métodos de atividade mental como comparação, classificação, análise e síntese;

2. Conteúdo da lição:

TarefasEU – IIIetapas são dadas nos cadernos de exercícios dos alunos e nas chaves- respostas do professor.

3. Métodos de aula

EUestágio-mensagem;

IIetapa - a) teste "SIM" ou "Não"

b) método de auto-pesquisa

c) consolidação na prática

III

4. Formas

EUestágio - frontal, individual;

IIestágio - a) individual

b) frontal

c) grupo

IIIestágio - individual

5. Visibilidade

Etapa I - caderno de exercícios, "diário transparente", diário individual do aluno e

professores;

Etapa II - a) slides, livro didático, lousa interativa;

b) livro didático, livro de exercícios;

C) livro, livro de exercícios, quadro-negro, giz.

Etapa III - caderno de exercícios, "diário transparente", diário individual do aluno e

professores;

Durante as aulas:

І estágio – Atitude psicológica

A lição começa.

Ele vai para os caras para o futuro.

Tente entender tudo

Aprenda a desbloquear segredos!

1. Como se estivesse vestido de renda

Árvores, arbustos, fios (slide 2)

E parece um conto de fadas

E, na verdade, apenas água. (slide 3)

2. A extensão ilimitada do oceano (slide 4)

E um remanso tranquilo da lagoa, (slide 5)

A cascata da cachoeira e o jato da fonte, (slide 6.7)

E tudo é apenas água.

3. Desaparecendo na distância turquesa, (slide 8)

Nuvens flutuam como cisnes.

Aqui está uma nuvem de tempestade, (slide 9)

E, na verdade, apenas água.

4. A neve branca irá cobrir (slide 10)

Florestas nativas e campos.

Mas a hora vai chegar - tudo vai derreter (slide 11)

E haverá água pura. (slide 12)

b ) Verificando a lição de casa

1) Pessoal, vocês receberam em casa a tarefa de coletar palavras em grupos e preparar mensagens.

Névoa de água Iceberg Gelo Neve Vapor

líquido

sólido

gasoso

Água
Névoa

Gelo
Neve
Iceberg

Vapor

mensagens infantis .

Aluno 1.

O primeiro dos recursos naturais que uma pessoa encontra em sua vida é a água. A água torna-se uma companheira inseparável da humanidade para a vida desde o momento de seu nascimento até o último dia. “Água”, disse o grande Leonardo da Vinci, “recebeu o poder mágico de se tornar o suco da vida na Terra”.

Uma pessoa de alguma forma vai conseguir sem petróleo, diamantes, inventar novos motores, mas sem água não poderá viver. As pessoas sempre divinizaram a água. Não há uma única nação em que a água não seja considerada a mãe de todos os seres vivos, um poder de cura e limpeza, uma fonte de fertilidade. O famoso escritor francês, piloto Antoine de Saint-Exupery, cujo avião caiu no deserto do Saara, escreveu assim: “Água! .. Você não tem gosto, nem cor, nem cheiro, você não pode ser escrito, você é desfrutado sem saber o que você está! Não se pode dizer que você é necessário para a vida: você é a própria vida. Você nos enche de uma alegria que não pode ser explicada por nossos sentimentos. Com vocês, as forças que já dissemos adeus estão voltando para nós. Por sua misericórdia, as altas fontes de nossos corações começam a ferver em nós novamente. Você é a maior riqueza do mundo...."

Aluno 2.

A água é a única substância encontrada na Terra em três estados: sólido, líquido e gasoso.

Se você girar rapidamente o globo, parecerá que é de uma cor - azul. E tudo porque há mais dessa tinta do que branco, verde, marrom. Os mares e oceanos do nosso planeta são representados em azul. A água ocupa ¾ da superfície do globo. A água está em toda parte.

A água faz parte de todo organismo vivo. Basta esmagar a folha da planta em suas mãos e encontraremos umidade nela. A água é encontrada em todas as partes das plantas.

Há muita água no corpo humano. Nosso corpo é quase 2/3 de água. A água é necessária para o nosso corpo remover várias substâncias nocivas. Há muita água em nosso corpo? Podemos contar: a massa do seu corpo deve ser dividida por 3 e o número resultante multiplicado por 2.

Por exemplo. Meu peso é 33kg, divido por 3 e multiplico por 2, fico com 22kg. Então, existem cerca de 22 kg de água no meu corpo.

Aluno 3.

Um organismo vivo consome água constantemente e precisa reabastecê-la. Por exemplo, uma pessoa precisa de mais de 2 litros de água por dia (ele bebe parte dela e parte está contida na comida).

A água é bebida pelos campos e florestas. Sem ela, nem os animais, nem os pássaros, nem as pessoas podem viver. Mas a água não só dá água, mas também alimenta - milhares de barcos de pesca navegam pelos mares e oceanos. A água lava todas as pessoas, cidades, carros, estradas.

Você não pode amassar massa para pão sem água, não pode preparar concreto para construção, não pode fazer papel, doces ou remédios - não pode fazer nada sem água. Mas tudo isso se tornou acessível ao homem depois que ele estudou bem as propriedades dessa substância.

b) Verificando a tarefa "Ponte"

Conto de fadas "Dois burros"

Existe tal conto de fadas. Dois burros caminhavam pela estrada com uma carga. Um estava carregado com sal e o outro com algodão. O primeiro burro mal conseguia mexer as pernas: o fardo era muito pesado. O segundo foi divertido e fácil.

Logo os animais tiveram que atravessar o rio. O burro, carregado de sal, parou na água e começou a se banhar: ou se deitou na água, depois se levantou novamente. Quando o jumento saiu da água, seu fardo ficou muito mais leve. Outro burro, olhando para o primeiro, também começou a se banhar. Mas quanto mais ele tomava banho, mais pesado ficava o algodão carregado nele.

Por que

O que estamos tentando aprender sobre a água hoje?

Então , o objetivo de nossa lição testará a propriedade da água de dissolver várias substâncias.
O que podemos fazer para atingir esse objetivo?

- (Pesquisar nova propriedade da água )

Como podemos observar essa propriedade da água?

(Faça experiências .)

Qual será o tema da pesquisa?Água )

Pense em como vamos conduzir a pesquisa? (trabalho em grupos)

Como os membros do grupo devem trabalhar para conduzir pesquisas com sucesso?

(Lembre-se das regras de trabalhar em grupo) Por que precisamos dessas regras?

Regras de segurança para experimentos .

Trabalhar sob supervisão de um adulto.

É proibido levantar do local de trabalho e andar pela sala de aula.

A observação, as discussões, as conclusões são feitas em conjunto, respeitando a opinião de todos e dos membros de outros grupos.

Nomeie essas substâncias.

II estágio - pesquisa de auto-grupo no livro para respostas a perguntas principais dadas nos livros de exercícios.

Hoje vamos aprender sobre as possibilidades da água como solvente. Os experimentos que vamos realizar agora nos ajudarão nisso.

Fizminutka

Parte prática

Mas, Antes de passar para os experimentos, vamos verificar se tudo em nosso laboratório está pronto para funcionar?
- Que substâncias existem para garantir a condução da experiência em cada grupo?

Quais são as ferramentas e equipamentos?

E também você tem um pacote de instruções para conduzir experimentos.
Cada grupo realizará um experimento de acordo com o número recebido. Todo mundo entende?

Pegue o formulário com a instrução número 1.

Leia o procedimento - o andamento do trabalho - na primeira etapa. Cada grupo lê as instruções de fluxo de trabalho apenas para sua experiência. Tudo limpo?

Que observações realizar e por quê?

Onde são registrados os resultados das observações?

Então tire suas próprias conclusões. Onde escrevemos as descobertas?

Trabalho em equipe.

Pegue um pouco da substância com uma colher, adicione-a a um copo de água e mexa bem. Observe o que aconteceu?

- Mexa a água. Observe o que aconteceu?

Diante de você está um plano para compilar uma história sobre suas observações.

Prepare um relatório sobre suas observações sobre este plano.

1 grupo

O que aconteceu com o sal?

Faça uma conclusão.

(A solução é transparente, o sal não é visível. Isso significa que o sal se dissolve na água.)

2 grupo

Qual foi a solução? Ele mudou de cor?

O que aconteceu com o açúcar?

Faça uma conclusão.

(A solução é límpida, o açúcar não é visível. Isso significa que o açúcar se dissolve na água.)

3 grupo

Qual foi a solução? Ele mudou de cor?

O que aconteceu com a areia do rio?

Faça uma conclusão.

(A areia se deposita no fundo. Você pode ver. Isso significa que a areia não se dissolve na água)

Agora vamos ouvir quais observações cada grupo fez.

( Eles vão até o quadro e anexam um cartão com as palavras dissolve ou não dissolve)

Vamos fazer uma conclusão. (A água pode dissolver várias substâncias. É um solvente. Mas nem todas as substâncias se dissolvem na água.)Postado no quadro

Quais são os nomes das substâncias que se dissolvem na água? (Solúvel)Postado no quadro

E as substâncias que não se dissolvem na água? (Insolúvel)Postado no quadro

Vou adicionar sal colorido (sulfato de cobre - sulfato de cobre) a um copo de água). O que está acontecendo?

Você acha que seixos se dissolvem na água?O professor mostra a experiência .

Que outras substâncias podem se dissolver na água? (açúcar, ácido cítrico, refrigerante)

Quais são as substâncias?

III estágio - um método para entrar na avaliação de acordo com um sistema de classificação de 12 pontos (tarefas de três níveis)

1 nível

1. Adivinhe enigmas

1. Vive nos mares e rios,
Mas muitas vezes ele voa pelo céu.
E como ela está entediada de voar,
Cai no chão novamente

2. Fluindo, fluindo -
não vai vazar
Corre, corre
não vai acabar

O vento vai soprar - vai tremer

2. Nível

a) sal

b) suco

c) argila

e) açúcar

2. Por que o chá fica doce se for adicionado açúcar?

m) a água é transparente

o) a água é um solvente

p) a água não tem cheiro

3Como purificar a água poluída?

e) aquecer

e) relaxar

d) filtro

h) congelar

f) animais

j) plantas

a) fábricas e fábricas

k) fluxos

3 nível

Resolver quebra-cabeças:

____________________________

Resumo da lição : - Por que realizamos pesquisas na aula

Que propriedade da água você aprendeu com os experimentos?

Quais são as substâncias?

Nomeie os solutos.

Cite as substâncias insolúveis.

Reflexão.

Na aula eu aprendi

posso me elogiar por

Foi difícil para mim

Qual propriedade da água você usou para isso?

Se você fez um bom trabalho na lição, pegue uma gota azul e, se não estiver muito bem, pegue uma amarela. Vamos anexar nossas gotículas ao quadro.

Veja quantas gotas azuis temos. Quanta água existe em nosso planeta. Ocupa ¾ da superfície da Terra. Mas apenas 2% é água doce. Portanto, a água doce deve ser protegida. Graças à água, essa beleza existe em nosso planeta.

Na aula, todos vocês trabalharam duro, trabalharam ativamente. Eles deram respostas completas. Bem feito.

Trabalho de casa: resolva quebra-cabeças, elabore um memorando sobre proteção da água.

Apêndice 3 (Formulário 1).

Objetivo:

Progresso

Observações

Conclusão

________________________

Objetivo: testar a capacidade da água de dissolver várias substâncias.

Progresso

Observações

Conclusão

Despeje o óleo em um copo de água. Mexer

estaca de madeira

________________________

Conclusão geral: __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Objetivo: testar a capacidade da água de dissolver várias substâncias.

Progresso

Observações

Conclusão

Despeje a areia do rio em um copo de água. Mexa com um palito de madeira.

________________________

Conclusão geral: __________________________________________________________________

Apêndice 3 (Formulário 2).

Objetivo:

Progresso

Observações

Conclusão

________________________

Conclusão geral: __________________________________________________________________

Objetivo: encontrar uma maneira de purificar a água de substâncias insolúveis.

Progresso

Observações

Conclusão

Despeje a água com suco de cereja no funil do filtro

________________________

Conclusão geral: __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Objetivo: encontrar uma maneira de purificar a água de substâncias insolúveis.

Progresso

Observações

Conclusão

Despeje a água com areia do rio em um funil com filtro

________________________

Conclusão geral: __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Caderno sobre o conhecimento do mundo

F.I. aluno(s)________________________________________________

Tema: Água solvente. Substâncias solúveis e insolúveis em água.

EU PALCO: Atualização de conhecimento

Pergunta: Por que o fardo do primeiro burro ficou mais leve depois do banho e o do segundo ficou mais pesado?

Responda:__________________________________________________________

Pergunta: Como você pode provar sua conclusão?

Responda:___________________________________________________________

Pergunta: Qual será o tema da pesquisa?

Responda: ___________________________________________________________

Pergunta: Em quais grupos as substâncias são divididas?

Responda: _ __________________________________________________________

II Palco. Algoritmo para aprender coisas novas.

Nomeie essas substâncias. Qual deles é solúvel em água.

_____________ _____________ _______________ ______________

Trabalho prático

Apêndice 3 (Formulário 1).

Objetivo: testar a capacidade da água de dissolver várias substâncias.

Progresso

Observações

Conclusão

Despeje o sal em um copo de água. Mexa com um palito de madeira.

________________________

Conclusão geral: __________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Apêndice 3 (Formulário 2)

Objetivo: encontrar uma maneira de purificar a água de substâncias insolúveis.

Progresso

Observações

Conclusão

Despeje a água salgada no funil do filtro

________________________

Conclusão geral: __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________.

III Palco. Tarefas de vários níveis

1 nível

1. Adivinhe enigmas

1. Vive nos mares e rios,
Mas muitas vezes ele voa pelo céu.
E como ela está entediada de voar,
Cai no chão novamente

2. Fluindo, fluindo -
não vai vazar
Corre, corre
Não vai esgotar. _______________________________________________

3. A chuva de outono andou pela cidade,
A chuva perdeu seu espelho.
O espelho jaz no asfalto,
O vento vai soprar - vai tremer. _________________________________

2. Nível

1. Qual substância não se dissolve na água?

a) sal

b) suco

c) argila

e) açúcar

Por que o chá fica doce quando é adicionado açúcar?

m) a água é transparente

o) a água é um solvente

p) a água não tem cheiro

Como limpar a água contaminada?

e) aquecer

e) relaxar

d) filtro

h) congelar

4. Qual é a fonte de poluição da água

f) animais

j) plantas

a) fábricas e fábricas

k) fluxos

3 nível

Resolver quebra-cabeças:

________________________ _________________________

_______________________________

Reflexão: fazer uma nota sobre a conservação da água.

Amanbayeva Zhanar Zhumabekovna
Região de Aktobe Shalkar
Escola Secundária Nº 5
Assunto: Escola Primária

Assunto: A água é um solvente. Substâncias solúveis e insolúveis em água.
Objetivos da aula: dar uma ideia sobre a água como solvente, sobre substâncias solúveis e insolúveis; introduzir o conceito de "filtro", com as formas mais simples de determinar substâncias solúveis e insolúveis; preparar um relatório sobre o tema “A água é um solvente”.
Equipamentos e recursos visuais: livros didáticos, leitores, cadernos para trabalho independente; conjuntos: copos vazios e com água fervida; caixas com sal de mesa, açúcar, areia de rio, barro; colheres de chá, funis, filtros para guardanapos de papel; guache (aquarelas), pincéis e folhas para reflexão; apresentação feita em Power Point, projetor multimídia, tela.

DURANTE AS AULAS
I. Momento organizacional
U. Bom dia a todos! (Slide 1)
Convido você para a terceira reunião do clube de ciências da escola "Nós e o mundo ao nosso redor".
II. Mensagem sobre o tema e propósito da lição
Professora. Hoje temos convidados, professores de outras escolas que vieram ao encontro do clube. Proponho ao presidente do clube, Poroshina Anastasia, que abra a reunião.
Presidente. Hoje nos reunimos para uma reunião do clube sobre o tema “A água é um solvente”. A tarefa de todos os presentes é preparar um relatório sobre o tema “A água é um solvente”. Nesta lição, você se tornará novamente um pesquisador das propriedades da água. Você estudará essas propriedades em seus laboratórios, com a ajuda de "consultores" - Mikhail Makarenkov, Olesya Starkova e Yulia Stenina. Cada laboratório terá que realizar a seguinte tarefa: realizar experimentos e observações, e ao final da reunião discutir o plano para a mensagem "Água - solvente".

III. Aprendendo novos materiais
U. Com a permissão do presidente, gostaria de fazer o primeiro anúncio. (Slide 2) A mesma sessão sobre o tema “A água é um solvente” foi realizada recentemente por alunos da vila de Mirny. A reunião foi aberta por Kostya Pogodin, que lembrou a todos os presentes outra propriedade incrível da água: muitas substâncias na água podem se decompor em minúsculas partículas invisíveis, ou seja, dissolver-se. Portanto, a água é um bom solvente para muitas substâncias. Depois disso, Masha propôs realizar experimentos e identificar maneiras pelas quais seria possível obter uma resposta para a questão de saber se uma substância se dissolve ou não na água.

U. Sugiro que você em uma reunião do clube determine a solubilidade em água de substâncias como sal de cozinha, açúcar, areia de rio e argila.
Vamos supor qual substância, na sua opinião, se dissolverá na água e qual não. Expresse suas suposições, suposições e continue a afirmação: (Slide 3)

U. Vamos pensar juntos que hipóteses vamos confirmar. (Slide 3)
Suponha ... (o sal se dissolverá na água)
Digamos... (o açúcar se dissolverá na água)
Talvez ... (areia não se dissolve na água)
E se... (argila não se dissolve na água)

U. Vamos, e vamos realizar experimentos que nos ajudarão a descobrir. Antes do trabalho, o presidente irá lembrá-lo das regras para realizar experimentos e distribuir cartões nos quais essas regras estão impressas. (Slide 4)
P. Olhe para a tela onde as regras estão escritas.
"Regras para conduzir experimentos"
Todos os equipamentos devem ser manuseados com cuidado. Eles não só podem ser quebrados, eles também podem se machucar.
Durante o trabalho, você pode não apenas sentar, mas também ficar de pé.
O experimento é conduzido por um dos alunos (o orador), os demais observam silenciosamente ou, a pedido do orador, o ajudam.
A troca de opiniões sobre os resultados do experimento começa somente depois que o orador permite que ele comece.
Você precisa conversar um com o outro calmamente, sem incomodar os outros.
Aproximar-se da mesa e trocar o equipamento do laboratório só é possível com a permissão do presidente.

4. Trabalho prático
U. Sugiro que o presidente escolha um "consultor" que leia em voz alta no livro o procedimento para conduzir o primeiro experimento. (Slide 5)
1) P. Experimente com sal de cozinha. Verifique se o sal de mesa se dissolve na água.
Um "consultor" de cada laboratório pega um dos conjuntos preparados e realiza um experimento com sal de cozinha. A água fervida é derramada em um copo transparente. Despeje uma pequena quantidade de sal de mesa na água. O grupo observa o que acontece com os cristais de sal e prova a água.
O presidente (como no jogo KVN) lê a mesma pergunta para cada grupo e os representantes dos laboratórios as respondem.

P. (Slide 6) A transparência da água mudou? (A transparência não mudou)
A cor da água mudou? (A cor não mudou)
O sabor da água mudou? (Água ficou salgada)
Podemos dizer que o sal desapareceu? (Sim, ela desapareceu, desapareceu, ela não é visível)

U. Faça uma conclusão. (Sal dissolvido) (Slide 6)
P. Peço a todos que prossigam com o segundo experimento, para o qual é necessário o uso de filtros.
U. O que é um filtro? (Um dispositivo, dispositivo ou estrutura para purificar líquidos, gases de partículas sólidas, impurezas.) (Slide 7)
U. Leia em voz alta o procedimento para realizar a experiência com o filtro. (Slide 8)
Os alunos passam água com sal por um filtro, observam e examinam o sabor da água.

P. (Slide 9) Ficou algum sal no filtro? (Não há sal comestível no filtro)

Você conseguiu remover o sal da água? (Sal de mesa passado pelo filtro com água)
U. Tire uma conclusão de suas observações. (Sal dissolvido em água) (Slide 9)
U. Sua hipótese foi confirmada?
U. Tudo bem! Bem feito!
U. Escreva os resultados da experiência por escrito no Caderno para trabalho independente (p. 30). (Slide 10)

2) P. (Slide 11) Vamos fazer a mesma experiência novamente, mas em vez de sal, coloque uma colher de chá de açúcar granulado.
Um "consultor" de cada laboratório pega um segundo conjunto e faz um experimento com açúcar. A água fervida é derramada em um copo transparente. Despeje uma pequena quantidade de açúcar na água. O grupo observa o que está acontecendo e examina o sabor da água.
P. (Slide 12) A transparência da água mudou? (A transparência da água não mudou)
A cor da água mudou? (A cor da água não mudou)
O sabor da água mudou? (A água ficou doce)
Podemos dizer que o açúcar acabou? (O açúcar tornou-se invisível na água, a água o dissolveu)
U. Faça uma conclusão. (Açúcar dissolvido) (Slide 12)
U. Passe a água com açúcar por um filtro de papel. (Slide 13)
Os alunos passam água com açúcar por um filtro, observam e examinam o sabor da água.
P. (Slide 14) Sobrou açúcar no filtro? (O açúcar não é visível no filtro)
O sabor da água mudou? (O sabor da água não mudou)
Você conseguiu limpar a água do açúcar? (A água não podia ser purificada do açúcar, junto com a água passava pelo filtro)
U. Faça uma conclusão. (Açúcar dissolvido em água) (Slide 14)
U. A hipótese foi confirmada?
W. Certo. Bem feito!
U. Escreva os resultados do experimento por escrito em um caderno para trabalho independente. (Slide 15)

3) P. (Slide 16) Vamos conferir as afirmações e fazer um experimento com areia de rio.
U. Leia no livro o procedimento para conduzir o experimento.
Experimente com a areia do rio. Misture uma colher de chá de areia do rio em um copo de água. Deixe a mistura repousar. Observe o que acontece com os grãos de areia e água.
P. (Slide 17) A transparência da água mudou? (A água ficou turva, suja)
A cor da água mudou? (A cor da água mudou)
Os grãos acabaram? (Grãos de areia mais pesados afundam no fundo, enquanto os menores flutuam na água, tornando-a turva)
U. Faça uma conclusão. (A areia não se dissolveu) (Slide 17)
U. (Slide 18) Passe o conteúdo do copo por um filtro de papel.
Os alunos passam água com açúcar por um filtro, observam.
P. (Slide 19) O que passa pelo filtro e o que permanece nele? (A água passa pelo filtro, mas a areia do rio permanece no filtro e os grãos de areia são claramente visíveis)
A água foi limpa de areia? (O filtro ajuda a limpar a água de partículas que não se dissolvem nela)
U. Faça uma conclusão. (A areia do rio não se dissolveu na água) (Slide 19)
U. Sua suposição sobre a solubilidade da areia em água estava correta?
U. Ótimo! Bem feito!
U. Escreva os resultados do experimento por escrito em um caderno para trabalho independente. (Slide 20)

4) P. (Slide 21) Faça a mesma experiência com um pedaço de barro.
Experimente com argila. Mexa um pedaço de barro em um copo de água. Deixe a mistura repousar. Observe o que acontece com a argila e a água.
P. (Slide 22) A transparência da água mudou? (Água ficou turva)
A cor da água mudou? (Sim)
As partículas de argila desapareceram? (Partículas mais pesadas afundam, enquanto as menores flutuam na água, tornando-a turva)
U. Faça uma conclusão. (A argila não se dissolveu na água) (Slide 22)
U. (Slide 23) Passe o conteúdo do copo por um filtro de papel.
P. (Slide 24) O que passa pelo filtro e o que permanece nele? (A água passa pelo filtro e as partículas não dissolvidas permanecem no filtro.)
A água foi limpa de barro? (O filtro ajudou a limpar a água de partículas que não se dissolveram na água)
U. Faça uma conclusão. (A argila não se dissolve na água) (Slide 24)
U. A hipótese foi confirmada?
U. Muito bem! Está tudo correto!
U. Peço a um dos membros do grupo que leia as conclusões escritas no caderno para todos os presentes.
U. Alguém tem algum acréscimo, esclarecimento?
U. Vamos tirar conclusões dos experimentos. (Slide 25)

Todas as substâncias são solúveis em água? (Sal, açúcar granulado dissolvido em água, mas areia e argila não se dissolveram.)
É sempre possível usar um filtro para determinar se uma substância é solúvel em água ou não? (As substâncias dissolvidas na água passam pelo filtro junto com a água, enquanto as partículas que não se dissolvem permanecem no filtro)
D. Leia sobre a solubilidade de substâncias em água no livro (p. 87).
U. Tire uma conclusão sobre a propriedade da água como solvente. (A água é um solvente, mas nem todas as substâncias se dissolvem nela) (Slide 25)
U. Aconselho os sócios do clube a ler a história no leitor “A água é um solvente” (p. 46). (Slide 26)
Por que os cientistas ainda não conseguiram obter água absolutamente pura? (Porque centenas, talvez milhares de substâncias diferentes são dissolvidas na água)

U. Como as pessoas usam a propriedade da água para dissolver certas substâncias?
(Slide 27) A água sem sabor torna-se doce ou salgada devido ao açúcar ou ao sal, à medida que a água se dissolve e adquire seu sabor. Uma pessoa usa essa propriedade ao preparar alimentos: prepara chá, cozinha compota, sopas, sais e conserva legumes, prepara geléia.
(Slide 28) Quando lavamos as mãos, lavamos ou tomamos banho, quando lavamos roupas, usamos água líquida e sua propriedade solvente.
(Slide 29) Os gases, principalmente o oxigênio, também se dissolvem na água. Graças a isso, peixes e outros vivem em rios, lagos, mares. Em contato com o ar, a água dissolve oxigênio, dióxido de carbono e outros gases que estão nela. Para os organismos vivos que vivem na água, como os peixes, o oxigênio dissolvido na água é muito importante. Eles precisam disso para respirar. Se o oxigênio não se dissolvesse na água, os corpos d'água não teriam vida. Sabendo disso, as pessoas não se esquecem de oxigenar a água do aquário onde vivem os peixes, ou de abrir buracos nas lagoas no inverno para melhorar a vida sob o gelo.
(Slide 30) Quando pintamos com aquarela ou guache.

U. Preste atenção na tarefa escrita no quadro. (Slide 31) Proponho a elaboração de um plano de discurso coletivo sobre o tema “A água é um solvente”. Discuta isso em seus laboratórios.
Ouvir os planos sobre o tema “A água é um solvente” compilados pelos alunos.

U. Vamos todos formular um plano de discurso juntos. (Slide 31)
Plano de discurso aproximado sobre o tema “A água é um solvente”
Introdução.
Dissolução de substâncias em água.
Conclusões.
As pessoas usam a propriedade da água para dissolver certas substâncias.
Excursão ao "Salão de Exposições". (Slide 32)

U. Ao preparar um relatório, você pode usar literatura adicional selecionada pelos caras, palestrantes assistentes sobre o tema da nossa reunião. (Chamar a atenção dos alunos para a exposição de livros, páginas da Internet)

V. Resumo da lição
Que propriedade da água foi investigada em uma reunião do clube? (Propriedade da água como solvente)
A que conclusão chegamos ao examinar essa propriedade da água? (A água é um bom solvente para algumas substâncias.)
Você acha que é difícil ser exploradores?
O que parecia mais difícil, interessante?
O conhecimento adquirido durante o estudo desta propriedade da água será útil para você mais tarde na vida? (Slide 33) (É muito importante lembrar que a água é um solvente. A água dissolve sais, entre os quais existem os benéficos e os prejudiciais ao homem. Portanto, não se pode beber água de uma fonte se não souber se é limpa Não é em vão que há um provérbio entre o povo: "Nem toda água é própria para beber.")

VI. Reflexão
Como usamos a propriedade da água para dissolver certas substâncias nas aulas de arte? (Quando pintamos com aquarela ou guache)
Sugiro que você, usando essa propriedade da água, pinte a água em um copo na cor que melhor se adapte ao seu humor. (Slide 34)
"Cor amarela" - alegre, brilhante, bom humor.
"Cor verde" - calma, equilibrada.
"Cor azul" - um humor triste, triste e sombrio.
Mostre suas folhas de água colorida em um copo.

VII. Avaliação
Gostaria de agradecer ao presidente, aos "consultores" e a todos os participantes da reunião pelo seu trabalho activo.
VIII. Trabalho de casa

Você pode fazer as seguintes experiências com água em casa:

Despeje uma colher de chá de açúcar granulado em um copo de água e mexa. O que acontece com os grãos de areia? Para onde eles foram? É possível dizer que o açúcar granulado desapareceu (sabor a água). A cor da água em que você agitou a areia mudou? Ela perdeu a transparência?

Coe a água doce através de um filtro de papel. Experimente isso. A água foi limpa do açúcar misturado nela?

Despeje uma colher de chá de areia de rio limpa em um copo de água e mexa. Acontece alguma coisa com os grãos de areia na água? A cor e a claridade da água mudaram?

Coe a água com areia de rio através de um filtro de papel. A água é purificada da areia do rio usando um filtro?

Por que o fardo do primeiro burro após o banho ficou mais leve e o segundo mais pesado? O que aconteceria se o segundo burro não carregasse algodão, mas açúcar?

Os experimentos ajudarão você a responder às perguntas:

Despeje o sal puro em um copo de água e mexa com uma colher. Veja o que acontece com os cristais de sal. Eles ficam cada vez menores e logo desaparecem completamente. Mas o sal desapareceu? Prove a água. Ela é salgada. O sal não desapareceu, mas tornou-se invisível. Ela dissolveu.

Passe a água pelo filtro. Nada se deposita no filtro e a água permanece salgada.

Lembre-se do experimento com açúcar que você definiu antes de ler o artigo. Quando o açúcar é mexido na água, ele também fica invisível, ou seja, se dissolve.

Faça o mesmo experimento com o refrigerante que você fez com o açúcar e o sal. O bicarbonato de sódio se dissolve na água?

Quando você experimentou a areia do rio em casa, observou que os grãos de areia caem no fundo do copo e ficam ali sem mudar. Você passou água pelo filtro. A água passou por ele, mas a areia permaneceu no filtro. A partir desta experiência, podemos concluir que a areia não se dissolve na água.

Tente dissolver argila e pó de dente. Partículas dessas substâncias flutuam na água, que fica turva com elas. Se você deixar a água repousar, partículas de argila e pó de dente se depositarão no fundo. Ao agitar a água, eles sobem e depois caem novamente.

Passe a água turva por um filtro de papel. A água ficará limpa e transparente, e as partículas de argila e pó de dente permanecerão no filtro. Isso significa que essas substâncias, como a areia, não se dissolvem na água.

Agora você mesmo pode pegar qualquer substância e verificar se ela se dissolve ou não. Se suas partículas na água se tornarem invisíveis e passarem pelo filtro com ela, então esta é uma substância solúvel.

Se as partículas flutuam na água ou se depositam no fundo e são retidas pelo filtro, então esta é uma substância insolúvel. A água na qual uma substância é dissolvida é chamada de solução.

Útil na web

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O solvente mais comum em nosso planeta é a água. O corpo de uma pessoa média pesando 70 kg contém aproximadamente 40 kg de água. Ao mesmo tempo, cerca de 25 kg de água caem no líquido dentro das células e 15 kg é o líquido extracelular, que inclui plasma sanguíneo, líquido intercelular, líquido cefalorraquidiano, líquido intraocular e conteúdo líquido do trato gastrointestinal. Em organismos animais e vegetais, a água é geralmente superior a 50% e, em alguns casos, o teor de água atinge 90-95%.

Devido às suas propriedades anômalas, a água é um solvente único, perfeitamente adaptado à vida.

Em primeiro lugar, a água dissolve bem muitos compostos iônicos e polares. Esta propriedade da água é em grande parte devido à sua alta constante dielétrica (78,5).

Outra grande classe de substâncias altamente solúveis em água inclui compostos orgânicos polares como açúcares, aldeídos, cetonas e álcoois. Sua solubilidade em água é explicada pela tendência das moléculas de água de formar ligações polares com os grupos funcionais polares dessas substâncias, por exemplo, com os grupos hidroxila de álcoois e açúcares ou com o átomo de oxigênio do grupo carbonila de aldeídos e cetonas. A seguir estão exemplos de ligações de hidrogênio importantes para a solubilidade de substâncias em sistemas biológicos. Devido à sua alta polaridade, a água provoca a hidrólise de substâncias.

Como a água é a parte principal do ambiente interno do corpo, ela fornece os processos de absorção, movimentação de nutrientes e produtos metabólicos no corpo.

Deve-se notar que a água é o produto final da oxidação biológica de substâncias, em particular a glicose. A formação de água como resultado desses processos é acompanhada pela liberação de uma grande quantidade de energia, aproximadamente 29 kJ/mol.

Outras propriedades anômalas da água também são importantes: alta tensão superficial, baixa viscosidade, altos pontos de fusão e ebulição e uma densidade mais alta no estado líquido do que no estado sólido.

A água é caracterizada pela presença de associados de grupos de moléculas conectadas por pontes de hidrogênio.

Dependendo de sua afinidade pela água, os grupos funcionais das partículas dissolvidas são divididos em hidrofílicos (atraem água), facilmente solvatados pela água, hidrofóbicos (repelem a água) e anfifílicos.

Para grupos hidrofílicos grupos funcionais polares incluem: hidroxil-OH, amino-NH2, tiol-SH, carboxil-COOH.

Para hidrofóbicos - grupos não polares, por exemplo, radicais hidrocarbonetos: CH3-(CH2)p-, C6H5-.

Os aminoácidos incluem substâncias (aminoácidos, proteínas) cujas moléculas contêm grupos hidrofílicos (-OH, -NH 2, -SH, -COOH) e grupos hidrofóbicos: (CH 3, (CH 2) p, - C6H5-).

Quando substâncias anfifílicas são dissolvidas, a estrutura da água muda como resultado da interação com grupos hidrofóbicos. O grau de ordenação das moléculas de água localizadas próximas aos grupos hidrofóbicos aumenta e o contato das moléculas de água com os grupos hidrofóbicos é minimizado. Grupos hidrofóbicos, associando-se, empurram as moléculas de água para fora de sua área de localização.

Processo de dissolução

A natureza do processo de dissolução é complexa. Naturalmente, surge a questão de por que algumas substâncias são facilmente solúveis em alguns solventes e pouco solúveis ou praticamente insolúveis em outros.

A formação de soluções está sempre associada a determinados processos físicos. Um desses processos é a difusão de um soluto e um solvente. Devido à difusão, as partículas (moléculas, íons) são removidas da superfície da substância dissolvida e são distribuídas uniformemente por todo o volume do solvente. É por isso que, na ausência de agitação, a taxa de dissolução depende da taxa de difusão. No entanto, é impossível explicar a solubilidade desigual de substâncias em vários solventes apenas por processos físicos.

O grande químico russo D. I. Mendeleev (1834-1907) acreditava que os processos químicos desempenham um papel importante na dissolução. Ele provou a existência de hidratos de ácido sulfúrico H 2 SO 4 * H 2 O, H 2 SO 4 * 2H 2 O, H 2 SO 4 * 4H 2 O e algumas outras substâncias, por exemplo, C 2 H 5 OH * 3H 2 O. V Nestes casos, a dissolução é acompanhada pela formação de ligações químicas entre as partículas do soluto e o solvente. Este processo é chamado de solvatação, no caso particular em que o solvente é a água, hidratação.

Conforme estabelecido, dependendo da natureza do soluto, solvatos (hidratos) podem ser formados como resultado de interações físicas: interação íon-dipolo (por exemplo, ao dissolver substâncias com uma estrutura iônica (NaCI, etc.); dipolo-dipolo interação ao dissolver substâncias com uma estrutura molecular (substâncias orgânicas) ).

As interações químicas são realizadas devido às ligações doador-aceitador. Aqui, íons soluto são aceptores de elétrons e solventes (H 2 O, NH 3) são doadores de elétrons (por exemplo, a formação de complexos aqua), e também como resultado da formação de ligações de hidrogênio (por exemplo, a dissolução de álcool em água).

A evidência da interação química de um soluto com um solvente é fornecida pelos efeitos térmicos e pela mudança de cor que acompanha a dissolução.

Por exemplo, quando o hidróxido de potássio é dissolvido em água, o calor é liberado:

KOH + xH2O = KOH (H2O)x; solução ΔH° = 55 kJ/mol.

E quando o cloreto de sódio é dissolvido, o calor é absorvido:

NaCl + xH2O = NaCl(H2O)x; ΔН° solução = +3,8 kJ/mol.

O calor liberado ou absorvido quando 1 mol de uma substância é dissolvido é chamado calor de dissolução Q sol

De acordo com a primeira lei da termodinâmica

solução Q = solução ΔH ,

onde ΔН sol é a mudança na entalpia após a dissolução de uma dada quantidade de uma substância.

A dissolução do sulfato de cobre branco anidro em água leva ao aparecimento de uma cor azul intensa. A formação de solvatos, mudança de cor, efeitos térmicos, bem como vários outros fatores, indicam uma mudança na natureza química dos componentes da solução durante sua formação.

Assim, de acordo com os conceitos modernos, a dissolução é um processo físico-químico no qual ambos os tipos de interação física e química desempenham um papel.

Portal para o aluno. Autotreinamento

Passos

Usando regras simples

Usando o produto de solubilidade K sp

Processo de dissolução

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