h-9-kh-hr by sloven

ГДЗ Хімія 9 клас Григорович 2026

Йонний:

la. in.

Ковалентний:

РОЗДІЛ 1. Досліджуємо розчинність речовин і розчини § 1. Хімічний зв’язок і будова речовини. Повторення питань курсу 8-го класу Сторінка 13 1. Порівняйте поняття, склавши для них діаграми Венна: а) ковалентний і йонний зв’язки; б) ковалентний полярний та ковалентний неполярний зв’язки; в) кристалічні й аморфні речовини.

- це типи хімічного зв’язку; - утворюється між атомами - виникають через неметалічних елементів; електростатичну - виникає через спільні взаємодію частинок; електронні пари; - забезпечують - утворює молекули. утворення речовин.

shkola.in.ua

Ковалентний неполярний:

- утворюється між металом і неметалом; - відбувається передача електрона; - виникає притягання протилежно заряджених йонів.

Ковалентний полярний:

- між різними атомами; - це ковалентні - між однаковими атомами; - електронна пара зв’язки; - електронна пара належить - утворюються через зміщена до більш обом однаково; спільні електронні пари; електронегативного атома; - приклади: O2, F2. - з’являються часткові - виникають між заряди δ+ і δ−; неметалічними - приклади: елементами. HF, HCl.

shkola.in.ua

Кристалічні:

Аморфні:

- мають чітку кристалічну - не мають чіткої ґратку; - це тверді речовини; кристалічної структури; - частинки розташовані - складаються з атомів, - частинки розташовані впорядковано; йонів або молекул. невпорядковано; - мають сталу температуру - не мають точної плавлення. температури плавлення.

shkola.in.ua

2. Який тип хімічного зв’язку в речовинах із кристалічними ґратками: а) атомними — ковалентний; б) йонними — йонний; в) молекулярними — ковалентний (у молекулах).

la. in.

Сторінка 14 3. Поясніть взаємозв’язок між фізичними властивостями речовин і кристалічними ґратками в них: а) йонними; б) молекулярними; в) атомними. а) У речовинах з йонними кристалічними ґратками частинки — це йони, які сильно притягуються один до одного. Тому такі речовини тверді, крихкі, мають високі температури плавлення. У твердому стані вони не проводять електричний струм, але їхні розплави і розчини проводять. б) У речовинах з молекулярними кристалічними ґратками в вузлах ґратки знаходяться молекули. Між ними діють слабкі сили притягання, тому такі речовини мають низькі температури плавлення і кипіння, часто є газами або рідинами, або легкоплавкими твердими речовинами і не проводять електричний струм. в) У речовинах з атомними кристалічними ґратками атоми з’єднані між собою ковалентними зв’язками. Через це такі речовини дуже тверді, мають дуже високі температури плавлення і зазвичай не проводять електричний струм.

4. Визначте число електронних пар і неспарених електронів на зовнішньому енергетичному рівні атомів: а) Хлору; б) Сульфуру; в) Фосфору. а) Хлор має 7 електронів на зовнішньому рівні: 3 електронні пари і 1 неспарений електрон. б) Сульфур має 6 електронів на зовнішньому рівні: 2 електронні пари і 2 неспарені електрони. в) Фосфор має 5 електронів на зовнішньому рівні: 1 електронна пара і 3 неспарені електрони. 5. Назвіть по дві хімічні сполуки, у яких атоми Оксигену утворюють зв’язок: а) йонний; б) ковалентний. а) Йонний: Na2O, CaO. б) Ковалентний: H2O, CO2.

6. Запишіть електронні формули молекул: а) гідроген хлориду HCl; б) гідроген сульфіду H2S; в) амоніаку NH3. Скільки спільних і неподілених електронних пар містять атоми в кожній речовині? а) HCl H — Cl 1 спільна електронна пара, у атома Cl є 3 неподілені електронні пари. б) H2S H—S—H 2 спільні електронні пари, у атома S є 2 неподілені електронні пари.

в) NH3 H | H—N—H 3 спільні електронні пари, у атома N є 1 неподілена електронна пара.

la. in.

7. Зобразіть схему утворення речовин із йонним зв’язком на прикладі калій фториду. K віддає 1 електрон, а F приймає 1 електрон. K → K⁺ + e⁻ F + e⁻ → F⁻ У результаті утворюються йони, які притягуються: K⁺ + F⁻ → KF Отже, атом калію віддає один електрон і перетворюється на йон K⁺, атом Флуору приймає цей електрон і перетворюється на йон F⁻. Між йонами виникає йонний зв’язок і утворюється речовина KF. 8. Із-поміж наведених формул випишіть формули речовин, у яких хімічний зв’язок: а) ковалентний неполярний; б) ковалентний полярний; в) йонний. H2, HBr, Na2O, CaO, CO2, CO, O2, NO2, K3N, NH3, N2, NF3, F2, OF2, MgF2. а) ковалентний неполярний: H2, O2, N2, F2. б) ковалентний полярний: HBr, CO2, CO, NO2, NH3, NF3, OF2. в) йонний: Na2O, CaO, K3N, MgF2.

9. Із-поміж наведених формул випишіть формули речовин, які у твердому агрегатному стані мають кристалічні ґратки: а) атомні; б) йонні; в) молекулярні. CaBr2, Si, O2, CuO, Br2, C (алмаз), NaNO3, HCl, Fe2(SO4)3, CO2, SiC, H2O, SiO2. а) атомні: Si, C (алмаз), SiC, SiO2. б) йонні: CaBr2, CuO, NaNO3, Fe2(SO4)3. в) молекулярні: O2, Br2, HCl, CO2, H2O. 10. Певна безбарвна речовина добре розчиняється у воді й має високу температуру кипіння. Висловіть припущення щодо типу її кристалічних ґраток. Чи має ця речовина запах? Ймовірно, ця речовина має йонні кристалічні ґратки, тому що речовини з йонними ґратками добре розчиняються у воді і мають високі температури плавлення та кипіння. Такі речовини зазвичай не мають запаху.

11. Карборунд (силіцій карбід SiC) має температуру плавлення 2830°C і за твердістю близький до алмазу. Який тип його кристалічних ґраток? SiC має атомні кристалічні ґратки, тому що речовини з такими ґратками дуже тверді і мають дуже високі температури плавлення. 12. Ванілін — безбарвна кристалічна речовина з приємним запахом. Які кристалічні ґратки він має? Ванілін має молекулярні кристалічні ґратки, тому що речовини з молекулярними ґратками часто мають запах і складаються з молекул.

la. in.

Сторінка 15 Навчальне дослідження 1 «Розчинність речовин у різних розчинниках» Завдання для дослідження Деякі речовини добре розчиняються у воді, а деякі — практично не розчиняються. Крім води, існують інші рідини, які також можна використовувати як розчинники. Завдання для дослідження є визначення розчинності речовин у розчинниках із різною полярністю. Що нам знадобиться? Обладнання: штатив із пробірками. Наведено орієнтовний перелік речовин, який можна доповнити або скоротити. Розчинники: дуже полярний — вода; середньої полярності — етиловий спирт, ізопропіловий спирт, етилетаноат (рідина для зняття лаку), тощо; неполярні — олія, уайт-спірит, бензин очищений для запальничок, вазелінова олія. Розчинювані речовини: неполярні — йод (йодна настоянка), парафін; полярні — цукор, натрій хлорид, лимонна кислота, харчовий барвник. Визначаємо небезпеки та оцінюємо ризики Необхідні розчинники здебільшого є легкозаймистими рідинами. Під час роботи з ними поблизу не має бути джерел відкритого вогню. Ці розчинники зазвичай мають сильний запах, тому їх слід використовувати в невеликих кількостях. Етапи роботи 1. Сформулюйте мету дослідження відповідно до визначеного завдання. Визначити, як розчиняються різні речовини у розчинниках з різною полярністю. 2. Висловіть гіпотезу щодо можливості розчинення наведених у переліку речовин у різних розчинниках. 1) полярні речовини добре розчиняються у воді; 2) неполярні речовини краще розчиняються в органічних розчинниках (бензин, олія). 3. Складіть план експерименту для визначення можливості розчинення речовин у розчинниках. 1) Взяти кілька розчинників (вода, спирт, бензин). 2) Додати до них різні речовини (сіль, цукор, йод, парафін). 3) Перемішати.

la. in.

4) Подивитися, що розчинилося, а що ні. 5) Записати результати в таблицю. 4. Виконайте експеримент відповідно до складеного плану. Результати оформте у вигляді таблиці. Зробіть висновки. Речовина Вода Спирт Бензин Цукор + + – Натрій + – – хлорид(сіль) Лимонна кислота + + – Йод – + + Парафін – – + Для підбиття підсумків роботи обговоріть питання 1. Які речовини розчиняються переважно у воді, а які — переважно в неполярних розчинниках? У воді переважно розчиняються полярні речовини. У неполярних розчинниках переважно розчиняються неполярні речовини. 2. Чи існує залежність між полярністю розчинюваної речовини та полярністю розчинника? Так. Полярні речовини краще розчиняються в полярних розчинниках, а неполярні — в неполярних. 3. В алхімічний періоді науковцями було сформульовано твердження «подібне розчиняється у подібному». Доведіть або спростуйте його. Твердження є правильним. Це видно з досліду: – вода (полярний розчинник) розчиняє сіль, цукор, кислоту; – бензин (неполярний розчинник) краще розчиняє йод і парафін. § 2. Вода — полярний розчинник

Сторінка 20 13. Для позначення складу та будови речовин в хімії використовують різні формули (молекулярна, структурна тощо) і моделі (кульові, кулестрижневі тощо). Обґрунтуйте, які формула та модель молекул речовин необхідно використовувати, щоб зробити висновок щодо їхньої полярності. Треба використовувати структурну формулу і кулестрижневу модель. Структурна формула показує, які атоми з’єднані, а модель — як вони розташовані в просторі. За цим можна зрозуміти, чи є молекула симетричною і чи є в ній полярність. 14. Які пари речовин розчинятимуться одна в одній: а) вода й оливкова олія; Не розчиняються. б) етиловий спирт і вода; Розчиняються. в) вода та тетрахлорометан; Не розчиняються. г) тетрахлорометан і циклогексан?

Розчиняються.

la. in.

15. У родині Андрія вирішили відчистити деякі речі від забруднення. Тому йому пропонували дібрати необхідні для цього засоби-розчинники. Які властивості розчинників має врахувати Андрій, щоб видалити забруднення й не пошкодити речі? Обґрунтуйте свою відповідь. – чи є розчинник полярний чи неполярний (щоб підійшов до забруднення); – чи не пошкоджує матеріал (тканину, фарбу, пластик); – чи не є токсичним і небезпечним; – чи легко випаровується (щоб не залишалось слідів). Подібне розчиняється в подібному. Якщо забруднення жирне — потрібен неполярний розчинник, а якщо водорозчинне — полярний. І важливо, щоб розчинник не зіпсував саму річ. 16. Знайдіть приклади з мистецтва (живопис, література, кіно), де вода має символічне значення. Поясніть, які унікальні властивості води могли надихнути митців на створення таких образів. – у казках вода часто означає життя і очищення; – у фільмах дощ часто показує сум або очищення; – у живописі вода може означати спокій або рух. Митців надихають властивості води: – вона прозора; – може бути в різних станах (лід, вода, пара); – може очищати; – необхідна для життя.

17. Як ви вважаєте, чому акварельні фарби розчиняються у воді, а олійні — у спеціальних розчинниках? Як ці знання застосовують художники/художниці для створення картин? Створіть ескіз, використовуючи матеріали з різною розчинністю у воді. Акварельні фарби розчиняються у воді, бо вони полярні, а вода теж полярна. Олійні фарби не розчиняються у воді, бо вони неполярні, тому їх розчиняють у спеціальних розчинниках. Тому художники це використовують так: – акварель — для легких, прозорих малюнків; – олійні фарби — для насичених і густих картин. 18. Із-поміж наведених моделей молекул речовин визначте ті, що відповідають полярним речовинам. Обґрунтуйте свій вибір. Полярні молекули: А, Б, В, Е, И, К, Л, М, Н В них атоми різні і молекула несиметрична, тому заряди не компенсуються. Сторінка 22 19. β-каротин є речовиною, з якої в організмі людини утворюється вітамін А. Багато подібних каротиноїдів міститься в різних овочах і фруктах, приміром,

la. in.

у моркві. Проаналізуйте кулестрижневу модель молекули β-каротину. Як, на вашу думку, слід уживати моркву для кращого його засвоєння організмом: очистити й подрібнити, або заправити оцтом, або додати сметану, або змастити рослинною олією? Обґрунтуйте свою відповідь. Із моделі видно, що молекула складається майже тільки з атомів Карбону і Гідрогену. Це означає, що речовина неполярна і у воді розчиняється погано, а краще — в жирах. – оцет не допоможе, бо це не жир; – очистити й подрібнити корисно, але цього недостатньо; – сметана або олія допомагають розчиненню і кращому засвоєнню βкаротину. Найкраще вживати моркву зі сметаною або з рослинною олією, бо β-каротин краще засвоюється разом із жирами. § 3. Водневий зв’язок

Сторінка 27 20. Порівняйте ковалентні і водневі зв’язки, склавши для них діаграми Венна.

21. Схарактеризуйте вплив водневого зв’язку на: а) розчинність речовин у воді; Водневий зв’язок покращує розчинність, бо речовини можуть взаємодіяти з водою. б) теплоємність речовин; Водневий зв’язок збільшує теплоємність, бо потрібно більше енергії, щоб розірвати ці зв’язки. в) поверхневий натяг води. Водневий зв’язок збільшує поверхневий натяг, тому вода «стягується» і утворює краплі.

22. Порівняйте фізичні властивості речовин, зазначених на малюнку 3.1 (с. 25). Який факт свідчить про наявність водневого зв’язку між молекулами води? H₂O має температуру кипіння 100°C H₂S має температуру кипіння – 60,8°C O₂ має температуру кипіння –183°C Хоча маси подібні, вода кипить набагато вище. Між молекулами води є водневий зв’язок, який утримує їх разом і потребує більше енергії для розриву.

la. in.

Сторінка 28 23. Зобразіть (схематично) утворення водневого зв’язку між молекулами: а) води й амоніаку;

б) води і гідроген фториду.

24. Поясніть, у який спосіб теплоємність води пом’якшує коливання температури на планеті. Вода має велику теплоємність, тобто вона повільно нагрівається і повільно охолоджується. – вдень вода забирає багато тепла і не дає температурі сильно підвищуватись; – вночі віддає тепло і не дає температурі сильно падати.

25. Проаналізуйте графіки та схарактеризуйте вплив водневих зв’язків на фізичні властивості речовин. Поясніть, що спільного й відмінного між речовинами на кожному графіку. Зобразіть схеми утворення водневих зв’язків молекулами цих сполук (між собою та з молекулами води). Водневі зв’язки: – підвищують температуру кипіння; – роблять речовини менш леткими; – роблять притягання між молекулами сильнішим. Тому, щоб речовина закипіла – треба витратити більше енергії. Що спільне на першому графіку: – усі це сполуки Гідрогену з галогенами; – усі мають молекулярну будову. Відмінне: – тільки HF має дуже високу температуру кипіння; – у HF є водневий зв’язок, а в HCl, HBr, HI його немає. Що спільне на другому графіку:

Між молекулами води:

la. in.

HF з водою:

– усі це сполуки Гідрогену з елементами 16 групи; – усі мають молекулярну будову. Відмінне: – тільки H₂O має дуже високу температуру кипіння; – у води є водневі зв’язки, а в H₂S, H₂Se, H₂Te їх немає. Схеми: Між молекулами HF:

Вода з водою:

26. Відомо, що намоклий бавовняний або лляний одяг висихає довше, ніж шерсть або пір’я тварин. Як пояснити це явище, зважаючи на водневий зв’язок? Бавовна і льон добре вбирають воду, і між молекулами води там утворюється багато водневих зв’язків. А шерсть і пір’я гірше вбирають воду і мають жирні речовини → вода там слабше тримається.

27. Як ви вважаєте, чому краплини води на деяких листках та інших поверхнях набувають форми кулі? Чому краплі дощу «скочуються» з листя лотоса, проте затримуються на шкірі? Бо між молекулами є водневі зв’язки, які створюють поверхневий натяг. – на листках лотоса вода не змочує поверхню → краплі скочуються. – на шкірі вода частково прилипає → краплі затримуються.

Сторінка 29 Навчальне дослідження 2 «Тепловий ефект розчинення» Завдання для дослідження Під час розчинення різних речовин відбувається виділення або поглинання теплоти, унаслідок чого розчин розігрівається або охолоджується. Завданням дослідження є визначення питомого теплового ефекту розчинення (у перерахунку на 1 моль розчиненої речовини). Для обчислення теплового ефекту необхідно визначити зміну температури середовища (охолодження або розігрівання внаслідок розчинення речовин). Із курсу фізики вам відомо: нагріте (охолоджене) тіло або втрачає теплоту, або поглинає її, аби зрівняти температуру з навколишнім середовищем.

la. in.

Основний шлях теплопередачі в нашому дослідженні — контакт умісту хімічного стакана з повітрям. Для зменшення теплопередачі використовують калориметр. За відсутності калориметра стакан, у якому відбуватиметься розчинення, слід помістити всередину більшого стакана й ізолювати його пінопластом (див. малюнок). Що нам знадобиться? Обладнання: калориметр (або склянки (пластикові стакани) і пінопласт), термометр. Речовини: вода дистильована, тверді речовини (орієнтовний перелік, за можливості варто використовувати безводні солі): кальцій хлорид, купрум(2+) сульфат, магній сульфат, натрій карбонат, натрій гідроксид, амоній хлорид, амоній нітрат, калій нітрат, натрій тіосульфат. Визначаємо небезпеки та оцінюємо ризики Які небезпечні та проблемні ситуації можуть виникнути під час роботи з названими реактивами та обладнанням? – опіки, якщо використовується гаряча вода; – подразнення шкіри або очей деякими; – розсипання речовин або проливання розчину; – розбиття склянки або термометра; – неправильне вимірювання температури, якщо термометр використовується необережно. Якими мають бути ваші дії в разі небезпеки? – якщо розчин потрапив на шкіру — змити великою кількістю води; – якщо в очі — негайно промити водою і сказати вчителю; – якщо розбився посуд або термометр — не торкатися уламків руками, повідомити вчителя; – працювати обережно, не куштувати речовини і не торкатися обличчя руками.

Етапи роботи 1. Сформулюйте мету дослідження відповідно до визначеного завдання. Визначити, чи під час розчинення речовин виділяється чи поглинається теплота. 2. Кількість теплоти, що виділяється або поглинається, можна обчислити за формулою: Q = C · m · Δt, де C — питома теплоємність розчину, для розбавлених розчинів її можна прийняти такою, що дорівнює теплоємності води (4,18 Дж/(г · К)); m — маса розчину; Δt — зміна температури під час розчинення. 3. Уточніть необхідне обладнання, зважаючи на завдання експерименту. 1) калориметр або дві склянки (одна в одній); 2) пінопласт для теплоізоляції; 3) термометр; 4) мірний циліндр або мензурка;

la. in.

5) скляна паличка або ложечка для перемішування; 6) ваги для вимірювання маси речовини; 7) вода дистильована; 8) досліджувані речовини. 4. Складіть план експерименту для визначення кількості виділеної або поглинутої теплоти під час розчинення, зважаючи на мету дослідження та на коментар щодо обчислення кількості теплоти (п. 2). 1) Налити воду в склянку (калориметр). 2) Виміряти початкову температуру. 3) Додати речовину (наприклад, сіль). 4) Перемішати до розчинення. 5) Виміряти кінцеву температуру. 6) Записати зміну температури. 5. Виконайте експеримент відповідно до складеного плану. Результати оформте у вигляді таблиці. Речовина Початкова t (°C) Кінцева t (°C) Δt (°C) Тепловий ефект CaCl₂ 20 30 +10 виділяється тепло NH₄NO₃ 20 12 –8 поглинається тепло NaCl 20 19 –1 майже не змінюється 6. Обчисліть кількість виділеної / поглинутої теплоти. CaCl₂: Q = 4,18 ⋅ 100 ⋅ 10 = 4180 Дж NH₄NO₃: Q = 4,18 ⋅ 100 ⋅ (-8) = -3344 Дж NaCl: Q = 4,18 ⋅ 100 ⋅ 10 = -418 Дж 7. Обчисліть молярний тепловий ефект за формулою: −𝑄𝑄 ΔH = n(розчиненої речовини) − 4180 Дж кДж CaCl₂: ΔH = = −41800 = -41,8 моль

0,1 − (−3344)

NH₄NO₃: ΔH = NaCl: ΔH =

0,1 − (−418) 0,1

= 33440

= 4180

Дж

моль

Дж

моль

= 4,2

моль кДж

= 33,4 кДж

моль

8. Запропонуйте тип діаграми та використайте її для ілюстрації результатів дослідження вашої групи й інших груп вашого класу. Краще використати стовпчасту діаграму (гістограму). Вона зручна, бо добре показує, де температура зростає.

ua la. in.

9. За результатами дослідження зробіть висновки. Під час розчинення різних речовин може виділятися або поглинатися теплота. Якщо температура розчину підвищується (наприклад, CaCl₂), то теплота виділяється. Якщо температура знижується (наприклад, NH₄NO₃), то теплота поглинається. Деякі речовини (NaCl) майже не змінюють температуру. Для підбиття підсумків роботи обговоріть питання 1. Чи можна сформулювати принцип: під час розчинення яких солей теплота виділяється, а яких — поглинається? Ні, універсального правила для всіх солей нема. Це залежить від будови речовини. 2. Чому у формулі для обчислення теплоти використовують масу всього розчину, а не лише води чи розчиненої речовини? Як це впливає на точність розрахунків? Тому що нагрівається або охолоджується не тільки вода, а вся суміш. Якщо брати тільки воду — буде менш точний результат. 3. Як ви вважаєте, чи зміниться температура розчину, якщо змінити масу розчиненої речовини, але залишити таку саму масу води? Так. Якщо взяти більше речовини → зміна температури буде більшою. 4. Які похибки можуть виникнути під час виконання цього експерименту? Як їх можна уникнути або зменшити? – тепло втрачається в повітря;

la. in.

– неточні вимірювання температури; – не вся речовина розчинилась. Щоб зменшити потрібно добре ізолювати посуд і точно вимірювати. 5. Чи використовують у побуті розчинення солей із виділенням теплоти? Так. Наприклад у хімічних грілках (виділення тепла) та холодових пакетах (поглинання тепла). 6. Чи впливатиме температура початкової води на кількість теплоти, яка виділяється або поглинається? Обґрунтуйте свою відповідь. Початкова температура не змінює саму кількість теплоти, бо вона визначається природою речовини і її кількістю. Але вона впливає на кінцеву температуру розчину. 7. Сформулюйте гіпотези щодо пояснення чинників, від яких залежить тепловий ефект розчинення. – тепловий ефект розчинення залежить від: – природи речовини (які зв’язки руйнуються і утворюються); – кількості речовини (чим більше — тим більше тепла); – температури; – взаємодії між частинками речовини і води. 8. Чому саме воду використовують як розчинник для таких експериментів? Чи можна було б використати інший розчинник? Чи змінився би результат експерименту? Тому що вона добре розчиняє багато речовин, а ще безпечна і доступна. Можна взяти інший розчинник, але тоді результати будуть іншими, тому що розчинення відбуватиметься по-іншому. § 4. Істинні розчини

Сторінка 38 28. Латиною gelare означає «мерзнути, застигати», а gelato — «морозиво». Припустіть, яке значення мають терміни «желе», «гель» і «желатин». желе — це речовина, яка застигає і має м’яку форму; гель — це напівтверда, «желейна» речовина; желатин — це речовина, з якої роблять желе.

29. Грецькою aero означає «повітря», hydro — «вода», а латинською solvere — «розчиняти», suspensio — «підвішування». Що, на вашу думку, означають назви колоїдних систем «золі», «гідрозолі», «аерозолі» та «суспензії»? золі — це системи, де дрібні частинки розподілені в рідині; гідрозолі — це золь у воді; аерозолі — це частинки в повітрі; суспензії — це суміші, де частинки більші і можуть осідати. 30. Порівняйте розчини з механічними сумішами, наприклад, солі й піску, склавши для них діаграми Венна.

ua la. in.

31. Чому під час розчинення речовин поглинається або виділяється теплота? Від чого це залежить? спочатку руйнуються зв’язки між частинками речовини і води, а потім утворюються нові зв’язки між ними. Якщо нові зв’язки дають більше енергії — теплота виділяється. Якщо потрібно більше енергії на руйнування — теплота поглинається.

32. У додаткових джерелах дізнайтеся, чому в косметиці та фармації використовують як водні, так і неводні розчинники. Наведіть приклади косметичних засобів, у яких знання про розчинність має ключове значення (креми, емульсії, парфуми). вода добре розчиняє полярні речовини, а неводні (жири, спирти) — неполярні речовини. Приклади: – креми — це емульсії (вода + жир); – парфуми — розчин ароматів у спирті; – лосьйони — водні розчини; – помади — містять жиророзчинні речовини.

33. Зважаючи на механізми розчинення, поясніть, до яких процесів — фізичних, хімічних, фізико-хімічних — належить процес розчинення. фізичне — частинки просто перемішуються; хімічне — утворюються нові взаємодії (зв’язки). Розчинення має і фізичні, і хімічні ознаки, тому є фізико-хімічним процесом. 34. Як ви вважаєте, чи відрізняються механізми розчинення молекулярних і йонних речовин? Речовини з яким типом зв’язку краще розчиняються у воді? Відповідь обґрунтуйте. Так, механізми різні. Йонні речовини у воді розпадаються на йони. Молекулярні просто розчиняються як молекули.

У воді краще розчиняються йонні і полярні речовини, бо вода полярна і може їх «притягувати».

35. Зважаючи на особливості утворення й існування істинних розчинів, поясніть, чи можна суміш двох газів назвати розчином. Так.

la. in.

36. Обговоріть процес розчинення вуглекислого газу під час виготовлення газованої води. Які ознаки фізичних і хімічних явищ можна спостерігати в цьому разі? Аргументуйте свою думку. Коли CO₂ розчиняється у воді це фізичний процес — газ просто розчиняється, але частково відбувається і хімічний процес — утворюється слабка вугільна кислота (H₂CO₃). Ознаки: – бульбашки газу; – зміна смаку води (стає кислуватою).

Сторінка 39 37. Висловіть гіпотезу, до якого типу дисперсних систем належать: збиті яєчні білки (меренга), майонез, кетчуп, сметана, вершки, вершкове масло, бульйон, хліб, томатний сік. У який спосіб можна довести або спростувати вашу гіпотезу? – збиті яєчні білки (меренга) — піна, бо газ розподілений у рідині або в напівтвердій масі; – майонез — емульсія, бо це суміш олії і води; – кетчуп — суспензія або гель, бо в ньому є дрібні тверді частинки; – сметана — емульсія; – вершки — емульсія; – вершкове масло — емульсія; – бульйон — розчин або колоїдна система, бо в ньому є розчинені й дрібні завислі речовини; – хліб — тверда піна, бо в ньому є пори з газом; – томатний сік — суспензія, бо частинки м’якоті можуть осідати. Як це довести або спростувати: – подивитися, чи є осад; – відфільтрувати; – перевірити, чи розшаровується суміш; – розглянути під мікроскопом; – залишити на деякий час і поспостерігати, чи змінюється вигляд. 38. Зважаючи на механізм розчинення, поясніть уплив на швидкість розчинення таких чинників: ступінь подрібнення розчинюваної речовини, перемішування під час розчинення та температура розчинника. На яку стадію процесу розчинення впливає кожний чинник?

Ступінь подрібнення – чим дрібніша речовина, тим швидше розчиняється, бо більша площа поверхні. Впливає на стадію контакту речовини з розчинником. Перемішування – прискорює розчинення, бо постійно підводить «свіжу» воду до частинок. Впливає на стадію перемішування і переносу частинок. Температура – при підвищенні температури частинки рухаються швидше → розчинення йде швидше. Впливає на стадію руйнування зв’язків і взаємодії з водою.

la. in.

39. У якому разі відбувається швидше розчинення: під час використання кристалічного цукру чи цукрової пудри? Відповідь поясніть. Цукрової пудри. Вона дуже подрібнена, тому має велику площу поверхні, і вода швидше взаємодіє з частинками.

40. Поясніть зображене на світлинах, зважаючи на ефект Тіндаля. Промені світла стають видимими, коли в повітрі є пил, туман, дим або краплі води. Світло відбивається і розсіюється цими частинками. Тому ми бачимо «світлові промені». – у печері і в кімнаті — через пил; – у лісі — через вологе повітря; – біля ліхтаря — через туман або дощ; – у фарах машини — через краплі води або пил; – у небі — світло від Сонця розсіюється краплями, тому хмара виглядає білою.

§ 5. Розчинність речовин (характеристики розчинів) Сторінка 46 41. Латиною centrum означає «центр, осередок», а з префіксом con- це слово означає «скупчення, зосередження» (сил або засобів). Вважаючи на це, поясніть значення термінів «концентричні (наприклад, окружності)», «концентровані (наприклад, розчини)» та «концентрація (розчинів)». Концентричні (окружності) — це кола, які мають один спільний центр, тобто вони «зосереджені» навколо нього. Концентрований розчин — це розчин, у якому багато розчиненої речовини, тобто вона «зосереджена» у великій кількості. Концентрація розчину — це показник того, скільки речовини міститься в розчині (наскільки вона «зосереджена»). 42. Порівняйте поняття, склавши для них діаграми Венна: а) «насичений розчин» і «ненасичений розчин»;

ua la. in.

б) «розбавлений розчин» і «концентрований розчин»;

в) «розчинна речовина» і «малорозчинна речовина».

43. За малюнком 5.3 на с. 43 визначте масу солі, яку можна розчинити в 1 кг води: а) аргентум(1+) нітрату за 0 °С; На графіку ≈ 121 г на 100 г води. Отже, на 1 кг води: 121 · 10 = 1210 г

б) натрій нітрату за 20 °С; На графіку ≈ 87 г на 100 г води. Отже, на 1 кг води: 87 · 10 = 870 г в) купрум(2+) сульфату за 30 °С; На графіку ≈ 23 г на 100 г води. Отже, на 1 кг води: 23 · 10 = 230 г г) плюмбум(2+) хлориду за 100 °С; На графіку ≈ 2 г на 100 г води. Отже, на 1 кг води: 2 · 10 = 20 г д) калій нітрату за 10 °С та 50 °С. за 10 °С: На графіку ≈ 20 г на 100 г води. Отже, на 1 кг води: 20 · 10 = 200 г за 50 °С: На графіку ≈ 83 г на 100 г води. Отже, на 1 кг води: 83 · 10 = 830 г

la. in.

44. За малюнком 5.3 на с. 43 визначте: а) сіль, розчинність якої найменша з-поміж наведених; PbCl₂; б) сіль, розчинність якої найбільша за 0 °С та 20 °С; В обох випадках AgNO₃; в) сіль, розчинність якої найбільше залежить від температури; AgNO₃; г) сіль, розчинність якої найменше залежить від температури. PbCl₂.

45. За малюнком 5.3 на с. 43 порівняйте розчинність купрум(2+) сульфату та натрій хлориду за температур 20 °С і 80 °С. при 20 °C: 38 г NaCl ≈ води; 100 г 20 г

води; CuSO₄ ≈ 100 г NaCl розчиняється краще. при 80 °C: 39 г NaCl ≈ води; 100 г 55 г

CuSO₄ ≈ води; 100 г CuSO₄ розчиняється краще.

46. За малюнком 5.3 на с. 43 визначте, на скільки більше (за масою) калій нітрату можна максимально розчинити в 100 г води за температури 60 °С, ніж за 30 °С. при 30 °C розчинність ≈ 43 г на 100 г води при 60 °C розчинність ≈ 110 г на 100 г води 110 − 45 = 65 г Отже, за температури 60 °C можна розчинити на 65 г більше калій нітрату, ніж за 30 °C. 47. Підготуйте презентацію або фотоколаж із зображеннями кристалів (сніжинки, дорогоцінні камені, кристали солей), наявних у світових і

la. in.

українських витворах мистецтва. Поясніть, як умови утворення та хімічний склад впливають на форму і забарвлення кристалів.

Якщо кристал росте повільно — він має правильну форму з рівними гранями. Якщо швидко — форма стає нерівною або спотвореною. Також чисті кристали часто безбарвні. Колір з’являється через домішки або особливості речовини.

48. За матеріалом параграфа визначте, якими речовинами (розчинними, малорозчинними чи практично нерозчинними) є: а) амоніак; Розчинний. В 1 л води може розчинитися близько 700 л амоніаку, тому він добре розчиняється. б) вуглекислий газ; Малорозчинний. Він розчиняється у воді (газована вода), але значно менше, ніж амоніак. в) кисень. Відповіді поясніть. Практично не розчинний. В 1 л води розчиняється лише близько 50 мл кисню, тобто дуже мало.

49. Чому акваріуми з рибами не можна наповнювати кип’яченою водою? Під час кипіння гази виходять із води. В тому числі – кисень. А рибам потрібен кисень для дихання, тому в такій воді вони можуть задихнутися. 50. У воду випадково потрапив бензин. Як його можна відділити від води? Чи буде вода мати запах бензину, якщо розділити рідини: Бензин у воді не розчиняється і легший, тому він спливає зверху. а) відстоюванням;

Вода може трохи мати запах бензину, бо невелика кількість може залишитись. б) дистиляцією? Запаху не буде, бо вода випаровується і конденсується окремо від бензину.

la. in.

51. Які з наведених газів — кисень, гідроген хлорид, азот, амоніак, гелій — можна збирати: а) витісненням води; – кисень (O₂) – азот (N₂) – гелій (He) б) лише витісненням повітря? Відповідь поясніть. – гідроген хлорид (HCl) – амоніак (NH₃)

52. У воді за 80 °С розчинили максимальну кількість натрій нітрату. Розчин охолодили до кімнатної температури. Що спостерігатимуть? Під час охолодження розчину спостерігатимуть кристалізацію солі.

Сторінка 47 53. Під час виготовлення сильногазованої води в одній пляшці води об’ємом 1 л розчиняють приблизно 1600 мл вуглекислого газу. У такій відкритій пляшці в розчиненому стані лишається близько 880 мл вуглекислого газу. Який об’єм вуглекислого газу виділиться в разі відкриття пляшки сильногазованої води об’ємом 1 л? Більше чи менше газу виділиться, якщо пляшку заздалегіть охолодити? А якщо пляшка зберігалася в теплому місці? 1600 − 880 = 720 мл Виділиться 720 мл вуглекислого газу. Якщо пляшку охолодити, то газу виділиться менше – в холодній воді гази розчиняються краще. Якщо пляшка була в теплому місці, то газу виділиться більше – в теплій воді гази розчиняються гірше.

54. За кімнатної температури у воді об’ємом 1 л максимально розчиняється 6,3 · 10⁻3 моль барій фториду. Обчисліть масу такої кількості речовини барій фториду. Якою речовиною (розчинною, малорозчинною чи практично нерозчинною) є барій фторид? Дано: Розв’язок: г ⁻3 nBaF₂ = 6,3 · 10 молярна маса M = 175 моль моль m = 6,3 ⋅ 10– 3 ⋅ 175 = 1,1025 г M-? Відповідь: Маса барій фториду = 1,1 г. 55. Чи можна приготувати розчин, що є одночасно: а) насиченим, і розбавленим; Насичений і розбавлений — це можливо для малорозчинних речовин.

Наприклад: розчин крейди або кальцій сульфату. б) концентрованим, і ненасиченим? Наведіть приклади. Концентрований і ненасичений – це теж можливо. Наприклад: розчин цукру або солі, в якому багато речовини, але ще можна розчинити більше.

la. in.

56. За даними, наведеними в параграфі, визначте, чи можна приготувати насичений за 20 °С розчин, використовуючи 10 г води та по 1 г солей: а) кухонної солі; 38 г NaCl ≈ води; В 10 г води розчиниться 3,8 г. 1 г < 3,8 г. 100 г Насичений розчин не можна приготувати. б) калійної селітри; 35 г KNO₃ ≈ / 100 г води; В 10 г води розчиниться 3,5 г. 1 г < 3,5 г. 100 г Насичений розчин не можна приготувати. в) крейди. Вона практично нерозчинна. У 10 г води 1 г крейди повністю не розчиниться. 57. У воді масою 100 г за 20 °С розчинили кухонну сіль масою 32 г. Чи буде такий розчин: а) насиченим; 38 г NaCl ≈ води; В 10 г води розчиниться 3,8 г. 1 г < 3,8 г. 100 г Розчинили 32 г. Розчин не буде насиченим, бо ще можна розчинити трохи солі. б) концентрованим? Розчин буде концентрованим, бо в ньому досить багато розчиненої речовини.

58. Який об’єм води потрібний для приготування насиченого розчину калій хлориду, що містить 54 г солі, якщо розчинність калій хлориду за цієї температури дорівнює 33 г на 100 г води? Обчисліть масу цього розчину. Дано: Розв’язок: розчинність KCl = 33 г KCl — 100 г води = 33 г на 100 г води 54 г KCl — x г води 54⋅100 mсолі = 54 г = 163,6 г V= 33 V-? m = 54 + 163,6 = 217,6 г m-? Відповідь: Потрібно приблизно 163,6 мл води. Маса розчину буде 217,6 г. 59. Чи однаковий уміст розчиненого кисню в поверхневих і глибинних водах Північного Льодовитого океану та в океанічних водах поблизу екватора? Аргументуйте свою відповідь. У Північному Льодовитому океані холодно, тому там кисню більше, бо гази краще розчиняються при низькій температурі. Біля екватора вода тепла, тому кисню менше.

60. Як ви можете пояснити, чому водні мешканці частіше страждають унаслідок нестачі кисню влітку, ніж узимку? Влітку вода тепліша, тому гірше розчиняє кисень. Також водорості активно ростуть і споживають кисень.

61. У меді та деяких сплавах із часом з’являється осад кристалічної речовини. Чим це можна пояснити? Змінюється температура і відбувається повільне перерозподілення речовин у сплаві. Частина речовини «виділяється» і утворює кристали.

la. in.

62. Чи можна змінити два концентровані розчини тієї самої речовини так, щоб утворився розбавлений? Із чим треба змішати концентрований розчин для одержання розбавленого? Ні, якщо змішати два концентровані розчини – вийде теж концентрований. Щоб отримати розбавлений розчин, треба додати воду. 63. У який спосіб розбавлений розчин можна перетворити на концентрований? Випарити частину води або додати ще розчиненої речовини.

Сторінка 48 Навчальне дослідження 3 «Визначення об’єму вуглекислого газу, розчиненого в газованій воді» (для експериментування вдома) Завдання для дослідження Вуглекислий газ — малорозчинна речовина. Об’єм вуглекислого газу, розчиненого у газованих напоях, приблизно можна оцінити, якщо створити умови для якомога більшого виділення газу з напою із наступним вимірюванням об’єму. Що нам знадобиться? Обладнання: пластикові пляшки (об’ємом 0,5 л), гумова повітряна кулька (м’яка або попередньо добре розтягнута), мірний стакан (об’ємом 1–2 л), широка посудина (каструля) із гарячою водою, холодильник. Речовини: попередньо охолоджені газовані напої (будь-які комерційно доступні напої: звичайна газована вода, солодкі газовані напої тощо). Визначаємо ризики Які небезпечні та проблемні ситуації можуть статися під час роботи з названими речовинами та обладнанням? – газований напій може вилитися; – можна обпектися гарячою водою; – кулька може зіскочити з пляшки; – якщо занадто сильно нагріти пляшку, вона може деформуватися. Якими мають бути ваші дії в разі небезпеки? – відкривати і струшувати пляшку обережно;

la. in.

– не використовувати окріп, а тільки теплу або гарячу воду приблизно до 50 °С; – якщо вода пролилась або напій витік — витерти; – якщо гаряча вода потрапила на шкіру — промити холодною водою; – працювати не поспішаючи і не нахиляти обличчя близько до пляшки. Етапи роботи 1. Сформулюйте мету дослідження відповідно до визначеного завдання. Визначити об’єм вуглекислого газу, розчиненого в газованій воді. 2. Залежно від продукції кількість розчиненого газу може бути різною в солодких і несолодких напоях, слабо та сильно газованих. Сформулюйте гіпотезу, у яких з-поміж цих напоїв вуглекислого газу міститься більше. 1) у солодких газованих напоях CO₂ більше; 2) при нагріванні газ виділяється швидше; 3) після відкриття пляшки газ поступово виходить. 3. Складіть план експерименту для визначення об’єму вуглекислого газу, розчиненого в газованих напоях, зважаючи на мету дослідження та перелік обладнання. 1) Взяти пляшку газованої води. 2) Струсити її. 3) Надіти гумову кульку на горлечко. 4) Поставити пляшку в гарячу воду (~50 °C). 5) Дочекатися, поки газ наповнить кульку. 6) Виміряти об’єм газу в кульці. Необхідне обладнання: – пляшка газованої води – гумова кулька – мірний стакан – гаряча вода 4. Для підсилення виділення газу можна струсити пляшку, а потім занурити її в посудину з гарячою водою так, щоб нагріти вміст пляшки до близько 50 °С. – струсив пляшку з газованим напоєм; – швидко надів на горлечко гумову кульку; – занурив пляшку в посудину з гарячою водою; – нагрів вміст пляшки приблизно до 50 °С. Кулька почала надуватися, бо з напою виділявся вуглекислий газ. 5. Виконайте експеримент відповідно до складеного плану. До визначеного об’єму варто додати 0,5 л, що приблизно відповідає межі розчинення вуглекислого газу за температури 50 ± 10 °С. взяв охолоджену пляшку газованої води; струсив її; надів кульку; поставив пляшку в гарячу воду; дочекався, поки кулька перестане збільшуватися; виміряв об’єм газу.

la. in.

6. Оскільки вимірювання об’єму газу відбувалося за кімнатної температури, то його слід привести до нормальних умов. Для цього скористайтеся формулою: V(CO2 н. у.) = (V(CO2) + 0,5) • р(Па) • 0,0027 / Т(К), де V(CO2 н. у.) — об’єм газу за нормальних умов; V(CO2) — виміряний об’єм газу; 0,5 — залишок газу, який розчиняється в гарячому напої; р(Па) — атмосферний тиск у кімнаті в паскалях; Т(К) — температура в кімнаті в градусах Кельвіна. 0,0027 VCO2 = (1,0 + 0,5) ⋅ 101325 ⋅ = 1,4 293 7. Порівняйте результати дослідження для різних напоїв, скориставшись результатами ваших однокласників / однокласниць. Кількість CO₂ залежить від виду напою і ступеня його газованості. 8. За результатами дослідження зробіть висновки та підготуйте фотозвіт. Чим вища газованість напою, тим більше в ньому розчиненого вуглекислого газу. Підвищення температури зменшує розчинність газу, тому він швидше виходить із рідини. Для підбиття підсумків роботи обговоріть питання 1. Поясніть отримані вами результати та порівняйте результати для різних напоїв. Чи відповідають ці результати вашим очікуванням? Отримані результати показали, що в різних напоях різна кількість CO₂. У сильногазованих напоях газу більше, ніж у слабогазованих. Так, результати відповідають очікуванням. 2. Чому вуглекислий газ поступово виходить із газованих напоїв після відкривання пляшки або її нагрівання? Як цей процес ви уповільнювали та стимулювали під час експериментування? CO₂ виходить, бо після відкривання зменшується тиск і газ стає менш розчинним. Уповільнювали: не струшували, тримали в холоді. Стимулювали: струшували і нагрівали. 3. Поясніть, для чого нагрівати пляшку з газованим напоєм. Щоб зменшити розчинність газу, і він швидше виділявся. 4. Обговоріть чинники, які впливають на точність результатів цього експерименту. – неточне вимірювання об’єму; – втрата газу; – неточна температура; – нещільно надіта кулька. 5. Як можна використати знання про залежність розчинності вуглекислого газу від температури в щоденному житті або промисловості? – у виробництві газованих напоїв; – при зберіганні напоїв; – у медицині та техніці.

6. Чому виробники газованих напоїв радять зберігати такі напої в прохолодному місці? Тому що в холодній воді газ краще розчиняється, і напій довше залишається газованим.

la. in.

Навчальне дослідження 4 «Виготовлення та дослідження пересичених розчинів» (для експериментування вдома) Завдання для дослідження Деякі речовини можна використати для виготовлення пересичених розчинів. Основний спосіб одержання пересиченого розчину — це приготування майже насиченого розчину за підвищеної температури (такого розчину, у якому речовина вже помітно не розчиняється) із подальшим фільтруванням та охолодженням (можна в холодильнику) до кімнатної температури. Такі розчини нестабільні, за невеликого подразнення (механічного або в разі додавання кристаликів цієї солі) вони перетворюються на насичені з виділенням кристалів надлишково розчиненої речовини. Що нам знадобиться? Обладнання: склянки, нагрівний прилад, лійка, фільтрувальний папір. Речовини: речовини, які легко утворюють пересичені розчини (натрій ацетат, натрій тіосульфат або інші). Визначаємо ризики Які небезпечні та проблемні ситуації можуть статися під час роботи з названими речовинами та обладнанням? – можна обпектися гарячою водою або посудом; – розчин може розлитися; – може розбитися скляний посуд; – під час кристалізації розчин може різко «застигнути»; – якщо в розчин потрапить кристал — дослід не вийде. Якими мають бути ваші дії в разі небезпеки? – якщо розчин потрапив на шкіру — змити водою; – якщо розбився посуд — не торкатися уламків, повідомити вчителя; – витерти розлиту рідину; – не струшувати посуд без потреби. Етапи роботи 1. Сформулюйте мету дослідження відповідно до визначеного завдання. Навчитися отримувати пересичений розчин і дослідити його властивості. 2. Складіть план експерименту для одержання пересиченого розчину охолодженням насиченого розчину. 1) Нагріти воду. 2) Додати сіль і розчинити максимально можливу кількість. 3) Відфільтрувати розчин(якщо буде потрібно). 4) Обережно охолодити розчин без струшування. 5) Спостерігати утворення пересиченого розчину. 6) Додати кристал солі або струсити — спостерігати кристалізацію. 3. Виконайте дослідження відповідно до складеного плану.

la. in.

Зверніть увагу! Якщо під час охолодження в розчин потрапить (або в ньому утвориться) кристалик розчинюваної солі, то пересичений розчин одержати бути неможливо. Я нагрів воду і розчинив у ній велику кількість солі (поки вона майже перестала розчинятися). Потім обережно перелив розчин у чисту склянку і залишив охолоджуватися, не рухаючи його. Після охолодження розчин залишився прозорим — це означає, що утворився пересичений розчин. Далі я додав маленький кристал цієї ж солі — і одразу почалася швидка кристалізація. Розчин «застиг», утворилися кристали. 4. В інтернеті знайдіть відео про дії, які можна виконати з пересиченими розчинами. Повторіть їх, використовуючи приготований вами розчин і за можливості зафіксуйте їх у своєму відео. Я виконав дії, які показують у відео: доторкнувся кристалом до розчину → почалась миттєва кристалізація, а далі спостерігав, як кристали швидко поширюються по всьому розчину. 5. За результатами дослідження зробіть висновки. Пересичений розчин можна отримати при охолодженні гарячого насиченого розчину. Але такий розчин є нестійким. При додаванні кристала або струшуванні відбувається швидка кристалізація. Пересичений розчин переходить у насичений, і утворюються кристали. Для підбиття підсумків роботи обговоріть питання 1. Поясніть ваші спостереження під час дослідження властивостей пересиченого розчину. Я побачив, що розчин може залишатися прозорим після охолодження, але якщо його струсити або додати кристал, він швидко кристалізується. 2. Якщо за підвищеної температури розчинювана сіль уже помітно не розчиняється, то чи можна бути впевненим, що утворився насичений розчин? Так. Але треба враховувати, що розчин міг просто не встигнути розчинити більше. 3. Поясніть, чи можливо одержати пересичений розчин без зміни температури розчину. Ні, пересичений розчин отримують саме при зміні температури. 4. Поясніть, чому пересичений розчин неможливо одержати, якщо в нього потрапить кристалик розчиненої речовини. Кристалик є центром кристалізації. Через нього розчин одразу починає переходити в твердий стан, тому пересичений розчин руйнується. 5. У певної речовини розчинність становить 40 г на 100 г води. У склянку ви відміряли 100 г води, додали 50 г цієї речовини та залишили на кілька годин. Чи можна бути впевненим, що через кілька годин ви отримаєте насичений розчин? Так, можна бути впевненим. Якщо розчинність 40 г, а взяли 50 г, то: 40 г розчиниться, а 10 г залишиться як осад.

la. in.

6. Кристалізація речовин можлива лише на певних дефектах посуду або часточках в розчинах, які називають центрами кристалізації. Зважаючи на ваші спостереження, поясніть, що саме стало центром кристалізації у вашому експерименті? Як ви вважаєте, чи можлива кристалізація без такого центру? Маленький кристал солі. Без такого центру кристалізація майже не відбувається, або починається дуже повільно. 7. Чи справедливим буде твердження, що «важливою умовою утворення пересиченого розчину — відсутність центрів кристалізації». Так. 8. Як ви вважаєте, чи для будь-якої речовини можна одержати пересичений розчин? Поясніть свою відповідь. Ні. Пересичені розчини можна отримати тільки для тих речовин, у яких розчинність сильно залежить від температури. 9. Як можна використати явище пересичення і кристалізації в побуті або техніці? Наведіть приклади. – у грілках (кристалізація з виділенням тепла); – при вирощуванні кристалів; – у виробництві цукру, солі; – у хімічній промисловості. § 6. Масова частка розчиненої речовини

Сторінка 51 64. За додатковими джерелами інформації та власним досвідом схарактеризуйте способи, якими можна визначити масову частку розчиненої речовини в розчині. 1) за формулою: якщо відома маса речовини і маса всього розчину: m(речовини) ω= ; m(розчину)

2) зважуванням: спочатку зважують розчин, потім окремо речовину (або навпаки); 3) випарюванням: випаровують воду, залишається суха речовина → її зважують; 4) за густиною: вимірюють густину розчину і за таблицями визначають масову частку; 5) за допомогою приладів, таких як: рефрактометр або ареометр. 65. Для домашнього лимонаду можна використати цукровий сироп із масовою часткою цукру 70 %. Обчисліть масу сиропу й води, які потрібно змішати для приготування напою масою 2,0 кг з умістом цукру 12 %. Яка маса цукру міститиметься в одній порції напою масою 250 г? Дано: Розв’язок: мрозчину = 2,0 кг = 2000 г mцукру = 0,12 ⋅ 2000 = 240 г ωцукру = 12%

mцукру2 - ?

mсиропу =

240 0,7

= 343 г

mводи = 2000 − 343 = 1657 г mцукру2 = 0,12 ⋅ 250 = 30 г Відповідь: сироп = 343 г, вода = 1657 г, у 250 г напою — 30 г цукру.

la. in.

66. На стінках чайника утворився накип масою 10,0 г. Для очищення чайника можна використати столовий оцет — 9 %-й розчин етанової кислоти (CH₃COOH). Обчисліть мінімальну масу столового оцту для повного видалення накипу. Накип уважайте чистим кальцій карбонатом, який реагує з оцтом відповідно до схеми: CH₃COOH + CaCO₃ → Ca(CH₃COO)₂ + CO₂↑ + H₂O 2CH₃COOH + CaCO₃ → Ca(CH₃COO)₂ + CO₂ + H₂O Дано: Розв’язок: мCaCO₃ = 10 г MCaCO₃ = 40 + 12 + 48 = 100 г/моль 10 ω = 0,09 nCaCO₃ = = 0,1 моль 100 mрозчину - ? За рівнянням: 1 моль CaCO₃ → 2 моль CH₃COOH nкислоти = 0,1 ⋅ 2 = 0,2 моль mкислоти = 0,2 ⋅ 60 = 12 г 12 = 133 г mрозчину = 0,09

Відповідь: Потрібно приблизно 133 г столового оцту.

67. За температури 60 °С у 100 г води максимально розчиняється 110 г калій нітрату. Обчисліть масову частку солі в насиченому за цієї температури розчині. Дано: Розв’язок: у 100 г води → 110 г KNO₃ 100 + 110 = 210 г 110 ω= = 0,524 210 ω-? Відповідь: масова частка солі ≈ 52 %.

68. В 1 л води за температури 0 °С і нормального атмосферного тиску розчиняється близько 500 л гідроген хлориду (н. у.). Обчисліть масову частку гідроген хлориду в насиченому розчині. Як потрібно змінити умови, щоб одержати більш концентрований розчин? Дано: Розв’язок: 500 500 л HCl n= = 22,3 моль 22,4

ω-?

m = 22,3 ⋅ 36,5 = 814 г mрозчину = 1000 + 814 = 1814 г 814 ω= = 0,45 1814 Відповідь: масова частка гідроген хлориду ≈ 45 %.

Щоб зробити більш концентрований розчин потрібно знизити температуру та підвищити тиск.

69. Який об’єм (мл) води необхідний для приготування насиченого розчину магній сульфату, що містить 10 г солі, якщо розчинність солі за цієї температури дорівнює 33,7 г на 100 г води? Дано: Розв’язок: розчинність = 33,7 33,7 г — 100 г води г на 100 г води 10 г — x г води 10⋅100 mсолі = 10 г V= – 29,7 33,7 V-? Відповідь: 29,7 мл води.

la. in.

70. Обчисліть масу (г) осаду, який утвориться в разі зливання розчину, що містить ферум(3+) хлорид у достатній кількості, та 200 г розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 0,24. Дано: Розв’язок: mNaOH = 200 г mNaOH = 200 ⋅ 0,24 = 48 г 48 ωNaOH = 0,24 nNaOH = – 1,2 моль 40 mосаду - ? Рівняння реакції: FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl За рівнянням: 3 моль NaOH → 1 моль Fe(OH)₃ 1,2 nFe(OH)3 = = 0,4 моль 3

МFe(OH)3 = 56 + 3 ⋅ 17 = 107 моль mосаду = 0,4 ⋅ 107 = 42,8 г Відповідь: 42,8 г осаду Fe(OH)₃

71. До розчину калій карбонату масою 200 г із масовою часткою солі 6,9 % додавали хлоридну кислоту до припинення виділення газу. Обчисліть об’єм (л) газу, що виділився (н. у.). Дано: Розв’язок: mрозчину = 200 г mK₂CO₃ = 200 ⋅ 0,069 = 13,8 г ωK₂CO₃ = 6,9 % = 0,069 Рівняння реакції: K2CO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + CO2↑ VCO₂ - ? г MK₂CO₃ = 39 ⋅ 2 + 12 + 16 ⋅ 3 = 138 13,8

моль

= 0,1 моль nK₂CO₃ = 138 nCO₂ = 0,1 моль VCO₂ = n ⋅ 22,4 = 0,1 ⋅ 22,4 = 2,24 л Відповідь: Виділилося 2,24 л газу.

72. Хлоридну кислоту масою 150 г із масовою часткою кислоти 3,65 % нейтралізували барій гідроксидом. Обчисліть масу (г) утвореної солі.

Розв’язок: mHCl = 150 ⋅ 0,0365 = 5,475 г Рівняння реакції: 2HCl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2H2O г MHCl = 36,5 nHCl =

𝟓𝟓,𝟒𝟒𝟒𝟒𝟒𝟒 36,5

моль

Дано: mрозчину = 200 г ωK₂CO₃ = 6,9 % = 0,069 VCO₂ - ?

= 0,15 моль

За рівнянням: 2 моль HCl → 1 моль BaCl2 𝟎𝟎,𝟏𝟏𝟏𝟏 nBaCl₂ = = 0,075 моль 2

la. in.

МBaCl₂ = 137 + 2 ⋅ 35,5 = 208 моль m = 0,075 ⋅ 208 = 15,6 г Відповідь: Маса утвореної солі 15,6 г.

Сторінка 52 Навчальне дослідження 5 «Виготовлення водних розчинів із заданими масовими частками розчинених речовин» Завдання для дослідження Виготовити розчин із певною масовою часткою розчиненої речовини можна двома способами: змішуванням точно розрахованих мас розчинюваної речовини та розчинника чи точно розрахованих об’ємів концентрованого розчину речовини з розчинником або менш концентрованого розчину тієї самої речовини. Завдання 1. Виготовити розчин кристалічної солі (будь-якої з наявних у кабінеті хімії, приміром, калій нітрату, натрій хлориду тощо). Необхідну масову частку оберіть самостійно в групі, наприклад, 1 %, 5 % тощо. Завдання 2. Виготовити розчин забарвленої солі (будь-якої з наявних у кабінеті хімії, приміром, калій дихромату, купрум(2+) сульфату тощо) об’ємом 50 мл (або іншого об’єму залежно від наявних у кабінеті мірних циліндрів) розбавленням концентрованого розчину (20 %) водою. Що нам знадобиться? Обладнання: мірні циліндри, мірні колби, мірні піпетки, терези, скляна паличка з гумовим наконечником. Реактиви: вода, будь-яка кристалічна сіль, розчин забарвленої солі (20 %). Визначаємо небезпеки та оцінюємо ризики Які небезпечні та проблемні ситуації можуть виникнути під час роботи з названими речовинами та обладнанням? – проливання розчинів або води; – потрапляння речовин на шкіру або в очі; – розбиття скляного посуду; – помилки у вимірюваннях; – ковзання через розлиту рідину. Якими мають бути ваші дії в разі небезпеки? – якщо речовина потрапила на шкіру — змити водою; – якщо в очі — негайно промити і повідомити вчителя; – якщо розбився посуд — не торкатися руками, сказати вчителю;

працювати обережно, не поспішати; витерти розлиту рідину. Етапи роботи Сформулюйте мету дослідження відповідно до визначеного завдання. Навчитися готувати водні розчини із заданою масовою часткою розчиненої речовини. Складіть план експерименту для реалізації завдань 1 і 2. Спосіб 1 (із сухої речовини): 1) Зважити потрібну масу солі. 2) Відміряти воду. 3) Розчинити сіль у воді. 4) Перемішати до повного розчинення. Спосіб 2 (розбавленням): 1) Взяти концентрований розчин (наприклад, 20%). 2) Додати потрібну кількість води. 3) Перемішати. Виконайте необхідні обчислення та визначте об’єм лабораторного посуду, необхідного вам для роботи. mсолі = 100 ⋅ 0,05 = 5 г mводи = 100 – 5 = 95 г Для роботи зручно взяти: 1) мірний циліндр — 50 мл або 100 мл 2) склянка / колба — 100 мл Приготуйте два розчини відповідно до складеного плану. Розчин 1 (із сухої речовини): – Відміряв 95 г води і зважили 5 г солі. – Розчинив сіль у воді та перемішали – Отримав розчин із масовою часткою 5%. Розчин 2 (розбавленням): – Взяв частину 20% розчину і додали воду. – Перемішав – Отримав розчин меншої концентрації (наприклад, 5%). За результатами дослідження зробіть висновки. Розчини з заданою масовою часткою можна приготувати двома способами. Перший спосіб (із сухої речовини) є простішим і зрозумілішим. Другий спосіб (розбавленням) є зручним, якщо вже є концентрований розчин. Точність результату залежить від правильних вимірювань маси і об’єму. Обидва способи ефективні, але найважливіше — точно виконати розрахунки і вимірювання. Для підбиття підсумків роботи обговоріть питання 1. Який спосіб приготування розчину виявився для вас простішим у виконанні і чому? Для мене простішим був спосіб із сухої речовини, бо потрібно просто зважити сіль і відміряти воду. Там менше кроків і легше не помилитися.

la. in.

– –

la. in.

2. У якому з двох способів отриманий результат був точнішим? Як ви це визначили? Спосіб із сухої речовини, бо ми безпосередньо відмірюємо масу речовини. Я визначив це тим, що результат більше відповідає розрахункам. 3. Які переваги та недоліки ви виявили для кожного з двох способів виготовлення розчину? Із сухої речовини простий, більш точний, але потрібно точно зважувати. Розбавленням швидкий, якщо є готовий розчин, але менш точний та легко помилитися з об’ємом. 4. Поясніть, як упливають похибки вимірювань (маси й об’єму) на точність отриманої концентрації розчину. Як би змінився результат експерименту, якщо б ви помилилися у вимірюванні маси або об’єму хоча б однієї з речовин? Похибки вимірювань сильно впливають на результат. – якщо взяти більше солі → розчин буде концентрованішим; – якщо більше води → розбавленішим. 5. Чи можна, на вашу думку, приготувати розчин з абсолютно точним значенням масової частки розчиненої речовини? Що заважає досягти абсолютної точності на практиці? Ні, абсолютно точно приготувати розчин не можна. Заважають: – похибки ваг і мірного посуду; – неточне вимірювання; – втрати речовини під час роботи. 6. Чому важливо знати точну концентрацію розчину в побуті та техніці? Наведіть приклади практичного застосування таких розчинів. Бо від концентрації залежить результат. Приклади: – ліки (правильна доза); – приготування їжі (сіль, сиропи); – техніка (акумулятори, охолоджуючі рідини); – медицина (розчини для ін’єкцій). 7. Наведіть приклади життєвих ситуацій, у яких вам знадобилося б використовувати навички приготування розчинів із заданими масовими частками розчинених речовин. – приготування лимонаду або сиропу; – розведення мийних засобів; – приготування розчинів для рослин; – використання антисептиків. 8. Чи можна зробити висновок про масову частку речовини за інтенсивністю забарвлення розчину? Чим інтенсивніший колір — тим більше речовини, але це приблизно, а не точно.