Содержание
Какова растворимость газов в воде? — FAQ
Заказать звонок
Поиск по каталогу
- Все
- КИП
- Газовый анализ
Нам известно, что газы могут растворяться в воде. Рыбы дышат растворенным в воде кислородом, морским водорослям растворенный в воде углекислый газ необходим для реакции фотосинтеза – а нам нравится, когда в напитках присутствует шипучий CO2. В данной таблице приводятся коэффициенты растворимости (в литрах газа на литр вода при давлении 1 бар и температуре 20 °C), которые являются критерием растворимости отдельных газов в воде:
ГАЗ | КОЭФФ.РАСТВОРИМОСТИ |
Метиламин | 757 |
Аммиак | 685 |
Бромистый водород | 532 |
Хлористый водород | 448 |
Метилхлорид | 317 |
Триметиламин | 180 |
Диметиламин | 118 |
Диоксид серы | 39 |
Диметилэфир | 35 |
Метилмеркаптан | 11 |
Метилвинилэфир | 3,86 |
Сероводород | 2,59 |
Хлор | 2,26 |
Этиленоксид | 1,89 |
Винилхлорид | 1,07 |
Ацетилен | 1,04 |
Диоксид углерода | 0,879 |
Динитроген моноксид | 0,665 |
Арсин | 0,23 |
Пропилен | 0,23 |
1,3-Бутадиен | 0,202 |
Этилен | 0,119 |
Оксид азота | 0,048 |
Этан | 0,043 |
Пропан | 0,039 |
Аргон | 0,034 |
n-Бутан | 0,034 |
Метан | 0,033 |
i-Бутан | 0,033 |
Кислород | 0,031 |
Оксид углерода | 0,023 |
Водород | 0,018 |
Азот | 0,016 |
Гелий | 0,0083 |
Гексафторид серы | 0,0056 |
Тетрафторметан | 0,0038 |
Растворимость – это такой баланс, при котором количество растворенного газа пропорционально парциальному давлению в газообразной фазе над поверхностью воды. Если нам известно атмосферное давление и соответствующая концентрация газа, то можно вычислить максимальную концентрацию растворенного в воде газа, умножив значение парциального давления газа на указанный в таблице коэффициент растворимости:
Пример:
20.9 об. % кислорода с атмосферным давлением 1000 мбар создают парциальное давление 0.209 бар O2, таким образом, 1 литр воды содержит 0.031 ∗ 0.209 = 0.00648 литра или 6.5 мл кислорода. Азот (парциальное давление 0.791 бар N2) растворяется хуже, 1 л воды содержит 0.016 ∗ 0.791 = 0.01266 л или 12.7 мл азота. В воде у нас 34 об. % кислорода. Рыбы этим довольны.
Газированная вода производится посредством растворением в воде CO2 под давлением 2 бара. Можно вычислить содержание CO2, оно составляет 0.879 ∗ 2 = 1.75 л CO2, растворенных в 1 л воды.
Как вы видите, некоторые газы растворяются в воде очень быстро и очень эффективно. Именно поэтому в качестве мер безопасности широко распространено использование водяных распылителей и “водяных завес”, например, для снижения угрозы здоровью при выбросах значительных объемов аммиака или HCl.
Помните, что растворимость зависит от температуры. Чем выше температура воды, тем меньше газа можно в ней растворить. По этой причине для растворения загрязняющих газов в воздухе их пропускают сквозь холодную воду, тогда как при нагревании происходит десорбция и высвобождение растворенных в воде газов (часто этому способствует падение давления).
Тонкий слой водяного конденсата на входном отверстии электрохимического сенсора может создать определенные проблемы, растворяя, например, h3S или Nh4, в результате этого уменьшаются показания сенсора.
Отсюда вывод: избегайте образования конденсата!
Темы
Газовый анализ
Предыдущая статья
Следующая статья
Напишите нам, мы свяжемся с вами в ближайшее время и поможем подобрать оборудование и ответить на все возникшие у
вас вопросы.
Телефон для связи
Представьтесь
Электронная почта
Сообщение или вопрос
Прикрепить файл
Спасибо за обращение!
В ближайщее время с вами
свяжется наш менеджер.
Растворимость газов в воде ⇆ Растворенные газы в воде
Главная
» Растворимость газов в воде
Растворимость газов в воде. Растворенные газы в воде и их коэффициенты растворимости.
Нам известно, что многие газы могут растворяться в воде. К примеру, рыбы, как и множество других водных обитателей, дышат растворенным в воде кислородом. Морские водоросли особенно активно разрастаются в прибрежных зонах, насыщенных растворенным в воде углекислым газом, который необходим для протекания фотосинтеза. Взгляните на газы, растворимые в воде. В таблице приведен коэффициент рсрастворимости Растворенный в воде газ присутствует в жизни практически какждого из нас, ведь сложно найти человека, который откажется от охлажденного газированного напитка, в котором любезно растворили CO2. Подобных глобальных примеров растворения газа в воде очень много, как и газов, которые немедленно начнут растворятся в воде при контакте с ней.
Таблица №1 «Коэффициенты растворимости газов в воде»
|
Растворимость – это такой баланс, при котором количество растворенного газа пропорционально парциальному давлению в газообразной фазе над поверхностью воды. Если нам известно атмосферное давление и соответствующая концентрация газа, то можно вычислить максимальную концентрацию растворенного в воде газа, умножив значение парциального давления газа на расчетный коэффициент растворимости из таблици №1.
Пример №1 «Колличественная оценка содержания кислорода и азота, растворенных в воде»:
Классический пример, когда атмосферный воздух вступает с водой в реакцию, сопровождающуюся растворением основных его компоенетов.
1. Подсчитываем кислород O2: концентрация 20.9 объемн. % кислорода с атмосферным давлением 1000 мбар (750 мм. ртутного столба) создают парциальное давление 0. 209 бар (0.0209 МПа), таким образом, получаем числовое значение:
0.031 x 0.209 = 0.00648 литра или 6.5 мл кислорода O2 растворены в 1 литре воды.
2. Подсчитываем азот N2: при создаваемом парциальном давление 0.791 бар N2) азот растворяется хуже кислорода, выражение:
0.016 x 0.791 = 0.01266 л или 12.7 мл. азота N2 содеожится в 1 л. воды.
Мы только что получили данные по составу и насущению кислродом большиснва пресных водемво и рек россиии.
Пример №2 «Расчет содержания растворенного углекислого газа в газированной воде»:
Газировка производится посредством растворения в воде CO2 под давлением около 2 бара (0,2 МПа). Этих данных достаточно, что бы вычислить содержание CO2 в заданной жидкости, принятой за минеральную воду.
0.879 x 2 = 1.75 л CO2 растворенны в 1 литре газированной воды.
Как вы могли заметить, из таблицы и примеров, некоторые газы растворяются в воде очень быстро и эффективно. Именно поэтому в качестве мер безопасности широко распространено использование водяных распылителей, создание “водяных завес”, например, для снижения угрозы здоровью при выбросах значительных объемов аммиака, HCl и других токсичных газов.
Помните, что растворимость во многом зависит от температуры. Чем выше температура воды, тем меньше газа можно в ней растворить. По этой причине для растворения загрязняющих газов в воздухе их пропускают сквозь холодную техническую воду, Нагревание такого раствора с газами, сопровождается десорбцией и высвобождением всех растворенных газообразных компонентов до полного испарения основы (воды). Обладая подобной информацией, проектировщики систем безопасности выбирают наиболее подходящие для комплектации модели приборов, обозначая на схеме их предварительные места установки и требуемое количество.
Отсюда вывод: избегайте условий образования конденсата при монтаже датчиков! Влага внутри прибора коварна даже в небольших малозметных колличествах. Применяйте специальные аксессуары и опции для дополнительной защиты газоанализатора от внешних воздействий — брызгозащитные комлекты, антибликовые козырьки, термокожухи, модули защиты от насекомых и т.д.
Могут ли жидкости растворяться в воде? | Глава 5: Молекула воды и растворение
Вам это нравится? Не нравится ? Пожалуйста, найдите время, чтобы поделиться с нами своими отзывами. Спасибо!
Урок 5.7
Ключевые понятия
- Жидкости обладают характерными свойствами, основанными на молекулах, из которых они состоят.
- Свойства жидкостей зависят от притяжения молекул жидкости друг к другу и к другим веществам.
- Жидкости могут растворять некоторые другие жидкости в зависимости от притяжения между молекулами обеих жидкостей.
- Полярные жидкости, такие как вода, растворяют другие жидкости, которые являются полярными или частично полярными.
- Полярные жидкости, такие как вода, не растворяют неполярные жидкости, такие как масло.
Резюме
Учащиеся помещают изопропиловый спирт, минеральное масло и кукурузный сироп в воду, чтобы посмотреть, растворяются ли какие-либо из этих жидкостей в воде. Учащиеся расширят свое понимание и определение слова «растворение» и увидят, что некоторые, но не все жидкости могут растворяться в воде.
Задача
Учащиеся будут определять и контролировать переменные, чтобы разработать тест на растворимость различных жидкостей в воде. Студенты смогут объяснить на молекулярном уровне, почему некоторые жидкости, но не все, растворяются в воде. Они также смогут объяснить, что растворимость жидкости является характерным свойством этой жидкости.
Оценка
Загрузите лист с заданиями учащегося и раздайте по одному учащемуся, если это указано в задании. Рабочий лист будет служить компонентом «Оценить» каждого плана урока 5-E.
Безопасность
Убедитесь, что вы и учащиеся носите подходящие защитные очки. Изопропиловый спирт легко воспламеняется. Держите его подальше от пламени или источников искр. Прочтите и следуйте всем предупреждениям на этикетке. Изопропиловый спирт и минеральное масло следует утилизировать в соответствии с местным законодательством.
Материалы для демонстрации
- Прозрачный пластиковый стаканчик
- Вода
- Пищевой краситель
- Соломенная палочка или палочка для эскимо
- Изопропиловый спирт (70% или выше)
- 2 одинаковых мерных цилиндра по 100 мл
Материалы для каждой группы
- Вода
- Минеральное масло
- Спирт изопропиловый (70% или выше)
- Кукурузный сироп
- 3 прозрачных пластиковых стаканчика
- 5 маленьких чашек
- Перманентный маркер или малярная лента и ручка для маркировки чашек
- 3 соломинки или палочки для эскимо (для перемешивания)
- Ламинированная каталожная карточка или карточка, покрытая вощеной бумагой
- Голубая вода
- Желтый изопропиловый спирт (70% или выше)
- 2 капельницы
- Зубочистка или палочка для эскимо
Проведите демонстрацию, чтобы представить идею о том, что твердые вещества — не единственные вещества, которые могут растворяться — жидкости также могут растворяться в жидкостях.
Попросите учащихся сделать прогноз:
- Твердые вещества, такие как соль или сахар, могут растворяться в воде. Как вы думаете, могут ли жидкости растворяться в воде?
Вопрос для изучения
Растворяется ли жидкий пищевой краситель в воде?
Материалы для демонстрации
- Прозрачный пластиковый стаканчик
- Вода
- Пищевой краситель
- Соломенная палочка или палочка для эскимо
Примечание. Подобная демонстрация была проведена еще в главе 1 в качестве доказательства того, что молекулы движутся. Здесь демонстрация используется для демонстрации притяжения между молекулами воды и молекулами жидкого красителя, которое позволяет красителю растворяться в воде.
Процедура
- Поднимите прозрачный пластиковый стаканчик или другую прозрачную емкость с водой комнатной температуры. Добавьте 1 или 2 капли пищевого красителя и дайте красителю немного растечься в воде.
Перемешать соломинкой или палочкой от эскимо.
Ожидаемые результаты
Пищевой краситель будет дрейфовать и медленно смешиваться с водой. При перемешивании вода будет равномерно окрашена.
Спросите студентов:
- Растворяется ли пищевой краситель в воде?
- Да.
- Как узнать, что растворенное вещество, например пищевой краситель, растворилось в растворителе, например в воде?
- В рамках ответа на этот вопрос просмотрите определение растворения на примере пищевого красителя и воды. Растворенное вещество (пищевой краситель) растворяется в растворителе (воде), когда молекулы растворенного вещества настолько тщательно перемешаны с молекулами растворителя, что не оседают и не разделяются.
- Эта демонстрация показала, что пищевой краситель может растворяться в воде. Опишите эксперимент, который вы могли бы провести, чтобы сравнить, как изопропиловый спирт, минеральное масло и кукурузный сироп растворяются в воде.
- Учащиеся должны согласиться с тем, что им понадобятся три стакана с одинаковым количеством воды. Они также должны понимать, что важно, чтобы в каждой чашке использовалась вода одинаковой температуры и чтобы температура каждой из трех тестируемых жидкостей была одинаковой.
Дайте каждому учащемуся лист с заданиями.
Учащиеся описывают план своего эксперимента, записывают свои наблюдения и отвечают на вопросы о задании в листе заданий. Разделы «Объясните это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это» Дальнейшие разделы рабочего листа будут выполняться в классе, в группах или индивидуально в зависимости от ваших инструкций. Посмотрите на версию листа с заданиями для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.
Предложите учащимся провести задание, чтобы проверить, насколько хорошо растворяются в воде изопропиловый спирт, минеральное масло и кукурузный сироп.
Вопрос для расследования
Растворяются ли в воде изопропиловый спирт, минеральное масло и кукурузный сироп?
Подготовка учителя к каждой группе
- Наклейте 3 маленькие чашки со спиртом, маслом и сиропом для каждой группы.
- Налейте около 1 столовой ложки изопропилового спирта, минерального масла и кукурузного сиропа в соответствующие чашки.
Материалы для каждой группы
- Вода
- Изопропиловый спирт (70% или выше) в маленькой маркированной чашке
- Минеральное масло в маленькой маркированной чашке
- Кукурузный сироп в маленькой маркированной чашке
- 3 прозрачных пластиковых стаканчика
- Перманентный маркер или малярная лента и ручка для маркировки чашек
- 3 соломинки или палочки от эскимо для перемешивания
Процедура
- Этикетка 3 прозрачных пластиковых стаканчика для спирта, масла и сиропа.
- Налейте воду во все три чашки с этикетками, пока каждая не наполнится примерно наполовину.
- Глядя на воду сбоку, медленно налейте алкоголь в чашку с надписью.
- Не перемешивая, посмотрите, не растворится ли спирт в воде сам по себе. Запишите свои наблюдения в таблицу.
- Подождав около 10 секунд, перемешайте, чтобы посмотреть, растворится ли спирт. Запишите свои наблюдения.
- Повторите шаги 2–5 для масла и кукурузного сиропа.
Ожидаемые результаты
- Спирт выглядит серым и вихревым, когда попадает в воду. Спирт имеет тенденцию оставаться на поверхности воды, потому что он менее плотный, чем вода. Он не растворяется сразу, но растворяется при перемешивании.
- Нефть остается на поверхности воды, потому что она менее плотная, чем вода, но кажется, что она совсем не смешивается с водой. При перемешивании масло немного распадается, а затем снова образует слой на поверхности воды. Масло не растворяется.
- Кукурузный сироп тонет в воде, потому что он более плотный, чем вода. Кажется, что он остается там без особого первоначального растворения. После перемешивания кукурузный сироп растворяется в воде, и раствор становится прозрачным.
Обсудите наблюдения учеников.
Предложите учащимся описать, как спирт, масло и кукурузный сироп выглядели в воде и растворились ли они.
Спросите студентов:
- Может ли жидкость растворять другую жидкость?
- Учащиеся должны понимать, что некоторые жидкости, но не все, могут растворяться в воде.
- Основываясь на ваших наблюдениях за тем, как изопропиловый спирт, минеральное масло и кукурузный сироп растворяются в воде, можете ли вы сказать, что растворимость является характерным свойством жидкости? Почему?
- Да. Растворимость является характерным свойством, поскольку каждая жидкость взаимодействует с водой по-разному.
Обсудите, как молекулярная структура изопропилового спирта, минерального масла и глюкозы (в кукурузном сиропе) определяет, будет ли каждая жидкость растворяться в воде.
Спроецируйте изображение Изопропиловый спирт.
Укажите связь между кислородом и водородом в одном участке молекулы спирта.
Спросите студентов:
- Что вы уже знаете о связи O–H?
- Он полярный. Кислород имеет небольшой отрицательный заряд, а водород — небольшой положительный заряд.
- Как вы думаете, как эта полярная часть молекулы влияет на растворимость спирта?
- Несмотря на то, что спирт имеет одну полярную область (связь O–H) и большую неполярную область (связь C–H), полярные молекулы воды и полярные области молекул спирта притягиваются друг к другу, вызывая растворение спирта в воде.
Проецируйте изображение Минеральное масло.
Напомните учащимся, что атомы углерода (темно-серый цвет) и водорода делят электроны примерно поровну. Это означает, что связи в минеральном масле неполярны, поэтому молекулы воды и молекулы минерального масла не притягиваются друг к другу.
- Как вы думаете, почему масло не растворяется в воде?
- Молекула минерального масла состоит из атомов углерода, связанных с атомами водорода. Связь между этими атомами создает очень небольшую полярность. Вода не очень притягивается к маслу и поэтому не растворяет его.
- В некоторых заправках для салатов слой масла, такого как рапсовое или оливковое масло, плавает поверх слоя уксуса, который в основном состоит из воды. Если встряхнуть бутылку с такой заправкой для салата, жидкости временно смешаются. Но масло и уксус не растворяются друг в друге, потому что со временем эти две жидкости снова разделятся. Зная, что вы делаете с молекулами и растворением, почему масло в этих заправках для салатов не растворяется в уксусе?
- Масло неполярно и не притягивается водой в уксусе, поэтому оно не растворяется.
Примечание. Учащиеся должны понимать, что полярные молекулы, такие как вода, притягивают другие полярные молекулы, но не притягивают неполярные молекулы, такие как нефть. На уровне средней школы этого понимания достаточно, но может создаться впечатление, что неполярные молекулы вообще не обладают притяжением. Это неправда.
Узнайте больше о притяжении между неполярными молекулами в разделе дополнительных сведений для учителя в конце этого урока.
Спроецировать изображение Глюкоза.
Объясните учащимся, что кукурузный сироп в основном состоит из глюкозы, но также содержит аналогичный сахар, фруктозу. Покажите учащимся молекулу глюкозы и укажите связи между кислородом и водородом.
Примечание. Возможно, учащиеся слышали о «кукурузном сиропе с высоким содержанием фруктозы», используемом в газированных напитках и некоторых готовых продуктах. Этот тип кукурузного сиропа содержит более высокий процент фруктозы, чем кукурузный сироп, обычно продаваемый в отделах выпечки продуктовых магазинов.
Спросите студентов:
- Как вы думаете, почему молекулы глюкозы хорошо растворяются в воде?
- Глюкоза имеет много областей, где кислород связан с водородом. Эти связи O–H полярны. Полярные молекулы воды и полярные участки молекул глюкозы притягиваются друг к другу, в результате чего кукурузный сироп растворяется.
- Некоторые люди с диабетом могут случайно снизить уровень сахара. Есть таблетки глюкозы, чтобы помочь им с этой проблемой. Как вы думаете, когда человек съест один, он быстро повысит уровень сахара в крови? Почему или почему нет?
- Да. Таблетка подействует быстро, потому что вода в слюне и желудке человека легко растворит глюкозу.
Посмотрите внимательнее на то, как смешиваются вода и спирт.
Вода и спирт при смешивании делают довольно интересные вещи. Скажите учащимся, что вы окрасили воду в синий цвет, а изопропиловый спирт — в желтый, чтобы они могли лучше видеть смешивание.
Вопрос для изучения
Что происходит при соединении капель воды и спирта?
Подготовка учителя
- Либо заламинируйте каталожные карточки для каждой группы, либо накройте каталожные карточки листом вощеной бумаги и закрепите вощеную бумагу лентой.
- Поместите примерно стакан воды в 1 стакан
- Добавьте в воду 2 капли синего пищевого красителя.
- Поместите ¼ чашки изопропилового спирта в другую чашку.
- Добавьте в спирт 2 капли пищевого красителя желтого цвета.
- Этикетка 2 маленькие чашки воды и спирта для каждой группы. Вы можете повторно использовать маленькую чашку с надписью «Алкоголь» из упражнения на этом уроке.
- Поместите примерно по 1 чайной ложке жидкости каждого цвета в пару промаркированных чашек для каждой группы.
Материалы для каждой группы
- Вода (синего цвета)
- Спирт изопропиловый (70% или выше, окрашенный в желтый цвет)
- Ламинированная каталожная карточка или карточка, покрытая вощеной бумагой
- 2 капельницы
- Зубочистка или палочка для эскимо
Процедура
- Используйте пипетку, чтобы смешать около 5 капель голубой воды, чтобы получилась 1 большая капля на вашей каталожной карточке.
- Используйте другую пипетку, чтобы сделать аналогичную большую каплю желтого спирта рядом с синей каплей, но не касаясь ее.
Используйте зубочистку, чтобы перетащить синюю воду к желтому спирту, пока они не соприкоснутся. Как только капли соприкоснутся, поднимите зубочистку и не перемешивайте.
- Внимательно следите за тем, как спирт смешивается с водой.
Ожидаемые результаты
Спирт и вода будут как бы «трястись» или «трястись» прямо в том месте, где они смешиваются.
Обсудите наблюдения учеников.
Спросите студентов:
- Что вы наблюдаете, когда капля спирта соединяется с каплей воды?
- Учащиеся заметят, что спирт и вода трясутся в месте их смешивания. Когда жидкости смешиваются, желтый и синий цвета объединяются, чтобы получить зеленый цвет.
Скажите учащимся, что смешивание спирта и воды не совсем понятно на молекулярном уровне. Одной из причин дрожащего вида может быть то, что спирт менее плотный, чем вода, поэтому при смешивании с водой плотность всей жидкости меняется. Спирт (который сам по себе плавает в воде) тонет при смешивании. Возможно, из-за большого количества мелких «провалов» сведение выглядит шатким. Возможно, изменение плотности приводит к тому, что свет преломляется по-разному, вызывая дрожащий вид. Возможно, алкоголь влияет на поверхностное натяжение воды и вызывает дрожание поверхности. Верно также и то, что при смешивании воды и спирта раствор становится теплее. Возможно, тепло увеличивает молекулярное движение на поверхности, что каким-то образом способствует шаткому виду.
Продемонстрируйте, что при соединении воды и спирта объем полученного раствора меньше ожидаемого.
Скажите учащимся, что характерное взаимодействие воды и спирта вызывает еще одно интересное явление.
Материалы для демонстрации
- Спирт изопропиловый (90% или выше)
- Вода
- 2 одинаковых мерных цилиндра по 100 мл
Процедура
- Отмерьте 50 мл изопропилового спирта и налейте его в мерный цилиндр на 100 мл.
Отмерьте 50 мл воды и добавьте ее к спирту в градуированном цилиндре на 100 мл.
Ожидаемые результаты
Общий объем жидкости будет примерно 97 или 98 мл. Это удивительно, потому что 50 мл воды + 50 мл воды равняются 100 мл.
Объясните учащимся, что при взаимодействии молекул воды и спирта они перестраиваются и фактически занимают меньше места, чем если бы вы складывали их объемы по отдельности.
Примечание: Возможно, вы слышали объяснение, что молекулы воды находятся в промежутках между молекулами спирта или молекулы спирта находятся в промежутках между молекулами воды. Это слишком пассивное объяснение. Это не шарики, падающие в промежутки между мячиками для гольфа. Происходит активная перегруппировка молекул, которые притягиваются друг к другу, что приводит к конечному объему. Фактически, добавление любых двух жидкостей, которые могут растворяться друг в друге, приведет к тому, что объем будет отличаться от суммы объемов отдельных жидкостей. Алкоголь и вода часто используются в качестве примера этого явления, потому что их легко достать и они показывают особенно большую разницу.
Что происходит с сахаром, когда он растворяется?
НАУКА — Физические науки
Задумывались ли вы когда-нибудь…
- Что происходит с сахаром, когда он растворяется?
- Что такое растворимость?
- Что такое насыщенность?
Метки:
Просмотреть все метки
- Наука,
- Физические науки,
- Сахар,
- Вода,
- Растворение,
- Солют,
- Растворитель,
- Решение,
- Молекула,
- Полярная молекула,
- Положительный заряд,
- Отрицательный заряд,
- Растворимость,
- Насыщенность
Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено Шанти из Картерета. Shantie Wonders , “ Что происходит с сахаром, когда он растворяется в воде? «Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, Шанти!
Вы когда-нибудь добавляли сахар в кувшин с лимонадом? Возможно, вы видели, как член семьи кладет ложку в утренний кофе или чай. Большинство людей размешивали сахар в жидкости в тот или иной момент. И это заставляет многих из них ЗАДАВАТЬСЯ: что происходит с сахаром, когда он растворяется?
Давайте узнаем! Представьте, что вы только что высыпали чайную ложку сахара в стакан с водой. Многие из них могут быстро раствориться сами по себе. Скорее всего, вы будете использовать ложку, чтобы размешивать оставшуюся часть, пока вода не станет прозрачной. Там, вероятно, нет видимых признаков сахара. Однако сделайте глоток, и вы почувствуете его вкус. Это потому, что молекулы сахара разделились и распространились по всему стакану.
В этом примере сахар является растворенным веществом. Так химики называют вещество, которое растворяется в другом. Вода — это растворитель — жидкость, которая расщепляет растворенное вещество. И сахар, и вода состоят из полярных молекул. Это означает, что каждая молекула имеет положительно и отрицательно заряженные части.
Вы когда-нибудь слышали, что противоположности притягиваются? Это верно! Противоположные заряды в полярных молекулах действуют как магниты. Области положительного заряда соединяются с участками отрицательного заряда. Затем вода разделяет молекулы сахара.
Когда растворенное вещество и растворитель объединяются, они образуют раствор. В этом примере раствор представляет собой сахарную воду. Можете ли вы вспомнить какие-либо другие примеры? Если вы думаете о лимонаде, сладком чае или подслащенном кофе, вы правы.
Когда растворенное вещество хорошо растворяется в растворителе, химики говорят, что оно обладает высокой растворимостью. Сахар имеет высокую растворимость в воде. Многие другие вещества тоже действуют, например, соль, большинство кислот и некоторые витамины. Существуют также способы повышения растворимости вещества. Одним из примеров является размешивание напитка после добавления сахара. Другой метод заключается в нагревании жидкости. И сахар, и соль лучше растворяются в теплой воде, чем в холодной.
Вы когда-нибудь добавляли слишком много сахара в кувшин с чаем или лимонадом? Если это так, вы могли заметить крупинки сахара на дне раствора. Это потому, что жидкость больше не может растворять сахар. Это называется насыщением, и это может произойти с любым раствором, содержащим большое количество растворенного вещества.
Какие решения вы приняли в последнее время? Возможно, вы смешали сахар, соль или другое вещество с водой. Вы когда-нибудь пытались растворить что-то, что было не очень растворимым? Это может быть весьма полезным опытом!
Common Core, Научные стандарты следующего поколения и Национальный совет по социальным исследованиям. »> Стандарты:
NGSS.PS1.A, NGSS.PS1.B, CCRA.R.4, CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA .R.10, CCRA.SL.1, CCRA.SL.2, CCRA.W.2, CCRA.W.9, CCR.W.4, CCRA.L.1, CCRA.L.2
Интересно, что дальше?
Завтрашнее чудо дня настолько новое, что оно ЧИСТОЕ!
Попробуй
Попроси взрослого помочь тебе попробовать упражнения, указанные ниже.
- Хотите попрактиковаться? Попросите взрослых помочь вам с одним из этих забавных экспериментов с растворимостью! Обязательно следуйте инструкциям и убирайте после. Получайте удовольствие, узнавая больше о том, как вещи растворяются!
- Попросите взрослого члена семьи помочь вам приготовить еду. Приготовление пищи часто включает растворение веществ для приготовления растворов! Какие решения вы примете на кухне? Применение науки в повседневной деятельности может быть очень увлекательным.
- Вы могли ожидать найти молекулы сахара в стакане лимонада. .. но ожидали ли вы найти их в космосе? Узнайте больше об открытии сахара в космосе. Что это может означать для поиска жизни на других планетах? Запишите резюме того, что вы прочитали, и добавьте то, что вы думаете об открытии. Затем обсудите с другом или членом семьи.
Wonder Sources
- https://www.middleschoolchemistry.com/lessonplans/chapter5/lesson4 (по состоянию на 17 марта 2020 г.)
- https://www.scientificamerican.com/article/solubility-science-how-much-is-too-much/ (по состоянию на 17 марта 2020 г.)
- https://www.khanacademy.org/science/biology /water-acids-and-bases/hydrogen-bonding-in-water/a/water-as-a-solvent (по состоянию на 17 марта 2020 г.)
- https://www.britannica.com/science/solubility-chemistry (по состоянию на 17 марта 2020 г.)
Вы поняли?
Проверьте свои знания
Wonder Contributors
Благодарим:
Аливия, Эдисон, Онита и Джеки
за ответы на вопросы по сегодняшней теме Wonder!
Удивляйтесь вместе с нами!
Что вас интересует?
Wonder Words
- положительно
- отрицательно
- заряжен
- химиков
- полярный
- растворяет
- молекул
- растворимость
- вещество
Примите участие в конкурсе Wonder Word
Оцените это чудо
Поделись этим чудом
×
ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО
Подпишитесь на Wonderopolis и получайте
Чудо дня® по электронной почте или SMS
Присоединяйтесь к Buzz
Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции.