Z tego filmu dowiesz się:

  • jak z roztworu nasyconego otrzymać nienasycony i odwrotnie,
  • jak na podstawie krzywych rozpuszczalności wykonywać obliczenia dotyczące zmian rozpuszczalności substancji w różnych temperaturach,
  • jak rozcieńczać i zatężać roztwory.

Podstawa programowa

Pobieranie materiałów

wideo ekran podsumowujący napisy

Licencja: cc-by-nc-sa.svg

Poniższe materiały są udostępnione na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne-Na tych samych warunkach 4.0 Międzynarodowej (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.pl). Możesz je wykorzystywać wyłącznie jako całość, bez rozdzielania ich na indywidualne elementy składowe. Zabronione jest wycinanie, pobieranie, modyfikowanie, edytowanie i zmienianie elementów składowych (np. grafik, tekstów, dźwięków, logotypów). Licencja CC BY-NC-SA 4.0 nie obejmuje wykorzystywania elementów składowych w utworach pochodnych. Jeśli chcesz wykorzystać ten materiał w swoim niekomercyjnym projekcie, nie zapomnij wymienić jego autorów: Pi-stacja / Katalyst Education.

Transkrypcja

Kliknij na zdanie, aby przewinąć wideo do tego miejsca.

Za najbardziej zasolony zbiornik wodny uważa się powszechnie Morze Martwe w którym w każdym kilogramie wody znajduje się 231 g różnych soli czyli ich łączne stężenie to około 23%. Okazuje się jednak, że jest kilka zbiorników gdzie woda jest jeszcze bardziej słona. Najbardziej zasolonym ze znanych nam jezior jest położony na Antarktydzie staw Don Juan. Jest on tak słony że nie zamarza nawet podczas arktycznych zim. Jego łączne zasolenie waha się w granicach od 33 do 40%. Według obliczeń, tamtejsza woda pozostaje w postaci ciekłej nawet w temperaturze -51 stopni Celsjusza. Wiesz już, czym jest roztwór. Znasz także pojęcie rozpuszczalności. Jeśli nie, to koniecznie uzupełnij braki oglądając odpowiednie filmy. Dzisiaj dowiesz się, jaka jest różnica między roztworem nienasyconym i nasyconym. Te dwa pojęcia możesz skojarzyć z jedzeniem. Kiedy jestem nasycona, to znaczy że już nic w siebie nie wcisnę. Za to kiedy jestem nienasycona, oznacza to że chętnie bym sobie jeszcze coś zjadła. Przenosząc to na grunt chemiczny roztwór nienasycony, to taki w którym możemy jeszcze rozpuścić pewną ilość danej substancji. Roztwór nasycony to zaś taki w którym nie rozpuści się już nawet odrobina. Warto wiedzieć, że o roztworze nasyconym czy nienasyconym zawsze mówimy z punktu widzenia danej substancji. Co to oznacza? Że w nasyconym roztworze soli kuchennej nie rozpuścisz już nawet jednego kryształka chlorku sodu. Nie oznacza to jednak wcale że nie rozpuścisz w nim na przykład łyżki cukru. Pojęcie roztworu nasyconego wiąże się nierozerwalnie z pojęciem rozpuszczalności. Przypomnijmy: rozpuszczalność to maksymalna ilość substancji która rozpuszcza się w 100 g wody w danej temperaturze. Jeśli właśnie taką ilość rozpuścimy otrzymamy roztwór nasycony. Ponieważ łatwiej jest działać na konkretach powiedzmy, że weźmiemy na warsztat roztwór chlorku sodu, czyli soli kuchennej ale omawiane tu metody, pozwalające przechodzić z roztworu nasyconego do nienasyconego i odwrotnie, będą uniwersalne dla wszystkich substancji stałych. Jak więc otrzymać roztwór nasycony NaCl mając roztwór nienasycony? Masz jakiś pomysł? Oczywiście możemy po prostu dosypać więcej soli. Tyle, ile da się jeszcze w naszej masie wody rozpuścić. Roztwór soli składa się jednak nie tylko z soli ale i z wody. Możemy więc zamiast zwiększać ilość soli zmniejszyć ilość wody. Jak wyjąć wodę z roztworu? Łyżką tego nie zrobimy, bo razem z wodą usuniemy rozpuszczoną w niej sól. Możemy jednak odparować część wody na przykład pozostawiając roztwór na kilka dni w otwartym naczyniu albo po prostu go podgrzać. Zastanówmy się teraz jak przeprowadzić operację odwrotną czyli jak z roztworu nasyconego zrobić nienasycony. Teoretycznie mamy dwie drogi: zmniejszyć ilość soli lub zwiększyć ilość wody. Ale czy możemy w jakiś sposób wyjąć samą sól z roztworu? Teoretycznie można by ją wykrystalizować. Musisz jednak pamiętać, że sól krystalizuje kiedy jest jej w roztworze za dużo. To nadmiar soli tworzy kryształy na przykład gdy odparuje część wody. Nawet gdy je wyjmiemy mamy więc cały czas roztwór nasycony. Nie da się tak uzyskać roztworu nienasyconego. Drugi pomysł, czyli dolanie wody jest za to jak najbardziej realny i często stosowany. Czy jest jeszcze jakiś inny sposób na zmianę roztworu z nasyconego w nienasycony? Pamiętasz może, od czego zależy rozpuszczalność danej substancji? Tak, masz rację, od temperatury. Dla większości soli wyższa temperatura oznacza większą rozpuszczalność. W gorącej wodzie rozpuścimy na przykład więcej chlorku potasu niż w zimnej. Co się więc stanie, gdy ogrzejemy roztwór nasycony? Zobaczmy to na krzywej rozpuszczalności. Jesteśmy w tym punkcie. Zwiększamy temperaturę, a więc przesuwamy się w prawo na wykresie będąc cały czas na tej samej wysokości bo ilość chlorku w roztworze się nie zmienia. Będąc w nowym punkcie widzimy że znajdujemy się pod krzywą rozpuszczalności co oznacza, że w tym roztworze moglibyśmy rozpuścić jeszcze trochę soli. Jest więc to roztwór nienasycony. Tym samym poznaliśmy kolejną metodę na przejście z roztworu nasyconego w nienasycony. Jak myślisz, czy ten manewr działa też w drugą stronę? Sprawdźmy. Ustawmy się w tym punkcie na wykresie. Jesteśmy pod krzywą rozpuszczalności a więc nasz roztwór jest nienasycony. Ochładzając roztwór, przesuwamy się w lewo. Możemy w ten sposób dojść do punktu w którym znajdujemy się na krzywej rozpuszczalności a więc nasz roztwór stanie się nasycony. Pamiętaj, że ogrzewanie i chłodzenie nie działa tak samo dla wszystkich substancji. W przypadku gazów i niektórych soli wraz ze wzrostem temperatury rozpuszczalność maleje. W takim wypadku należy postępować odwrotnie ochłodzić roztwór nasycony aby przejść w nienasycony i ogrzać roztwór nienasycony by przejść w nasycony. Spróbujmy jeszcze trochę pobawić się naszym wykresem rozpuszczalności. Załóżmy, że mamy roztwór składający się ze 100 g wody i 37,2 grama chlorku potasu który w temperaturze 30 stopni Celsjusza jest nasycony. Gdy go ogrzejemy do 80 stopni stanie się nienasycony. Ile chlorku potasu moglibyśmy jeszcze rozpuścić w tej temperaturze? W 80 stopniach możemy rozpuścić 51,3 grama tej soli. W roztworze było już 37,2 a więc możemy dodatkowo rozpuścić 51,3 minus 37,2 czyli 14,1 grama. A gdybyśmy ten sam początkowy roztwór ochłodzili do 10 stopni Celsjusza? W tej temperaturze rozpuszczalność KCl to maksymalnie 31,2 grama a w naszym roztworze jest 37,2 grama. 6 gramów soli musi więc wykrystalizować. Zwróć uwagę, że w tym zadaniu mieliśmy 100 g wody, a więc taką jej ilość dla jakiej podawana jest rozpuszczalność na wykresach. Zróbmy teraz zadanie z inną ilością wody. Oblicz, ile gramów azotanu 5 potasu, czyli KNO3 wykrystalizuje z roztworu nasyconego w temperaturze 70 stopni Celsjusza po ochłodzeniu do temperatury 40 stopni Celsjusza, jeśli do sporządzenia roztworu użyto 300 gramów wody. Pierwszy krok to odczytanie rozpuszczalności naszej soli dla obu wartości temperatury. W 70 stopniach Celsjusza możemy rozpuścić 138 g KNO3 w 100 g wody. Natomiast w 40 stopniach już tylko 63,9 g. Gdyby nasz roztwór był sporządzony ze 100 gramów wody to wykrystalizowałoby 138 minus 63,9 co daje nam 74,1 g azotanu 5 potasu. My mamy jednak roztwór z 300 g wody, jest jej więc trzykrotnie więcej. Co zatem musimy zrobić? Pomnożyć 74,1 g przez 3, co daje nam 222,3 g. Możemy także ułożyć proporcję. Zobacz, ten myk przyda ci się kiedy ilość wody nie będzie wielokrotnością stu. W naszym przypadku proporcja wyglądałaby tak: z roztworu zawierającego 100 g wody wykrystalizuje 74,1 g, a z roztworu zawierającego 300 g wody wykrystalizuje x gramów soli. Mnożąc tę proporcję na krzyż otrzymamy dokładnie ten sam wynik czyli 222,3 grama. Teraz zadanie dla Ciebie. Na podstawie krzywej rozpuszczalności oblicz, ile gramów KClO3 trzeba dodatkowo rozpuścić w 50 g wody żeby otrzymać roztwór nasycony jeśli roztwór był nasycony w 20॰C a ogrzaliśmy go do 50 stopni Celsjusza. Udało się? To sprawdź, czy wyszło Ci tak, jak mnie. Jeśli tak, to gratulacje! Roztwór nasycony, to taki roztwór w którym w danej temperaturze nie można już rozpuścić więcej danej substancji. Roztwór nienasycony natomiast, to taki w którym w danej temperaturze można rozpuścić więcej danej substancji. Wszystkie metody przejść między roztworem nasyconym a nienasyconym obrazuje schemat. W roli głównej w tym filmie wystąpił nasz wykres rozpuszczalności który znajdziesz na stronie pomoce.pistacja.tv

Lista wszystkich autorów

Lektor: Dobrawa Szlachcikowska

Konsultacja: Angelika Apanowicz

Grafika podsumowania: Agnieszka Opalińska

Materiały: Dobrawa Szlachcikowska

Kontrola jakości: Małgorzata Załoga

Napisy: Blanka Stach, Раїса Скорик

Doświadczenia: Angelika Apanowicz, Zofia Borysiewicz

Opracowanie dźwięku: Aleksander Margasiński

Produkcja:

Katalyst Education

Lista materiałów wykorzystanych w filmie:

svetlanabar (Licencja Pixabay)
Nick115 (Licencja Pixabay)
Ri_Ya (Licencja Pixabay)
NASA (Domena publiczna)
Pierre Roudier from Palmerston North (CC BY)
NASA (Domena publiczna)
Connormah (CC BY-SA)
Amble (CC BY-SA)
StefWithAnF (Licencja Pixabay)
Divily (Licencja Pixabay)
AlLes (Licencja Pixabay)
Free-Photos (Licencja Pixabay)
Bru-nO (Licencja Pixabay)
Myriams-Fotos (Licencja Pixabay)
fernandozhiminaicela (Licencja Pixabay)
Benjah-bmm27 (Domena publiczna)
kmicican (Licencja Pixabay)
Clker-Free-Vector-Images (Licencja Pixabay)
hajninjah (Licencja Pixabay)
Maxim Bilovitskiy (CC BY-SA)
GDJ (Licencja Pixabay)
OpenClipart-Vectors (Licencja Pixabay)
nuzree (Licencja Pixabay)
Taxman (Domena publiczna)

Licencja:

Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne-Na tych samych warunkach 4.0 Międzynarodowej

cc-by-nc-sa.svg