Zweck: experimentell herausfinden, welche Feststoffe sich in Wasser lösen und welche nicht.

Lehrreich:

• Die Schüler mit den Konzepten vertraut machen: lösliche und unlösliche Substanzen.
• Lernen Sie, die Richtigkeit von Annahmen über die Löslichkeit (Unlöslichkeit) von Feststoffen experimentell zu beweisen.

Korrigierend:

Erlernen Sie den selbstständigen Umgang mit Laborgeräten und die Durchführung von Experimenten.

• Entwickeln Sie die Sprache durch eine Erklärung der geleisteten Arbeit.

Lehrreich:

Kultivieren Sie Ausdauer.

• Entwickeln Sie die Fähigkeit, in Gruppen zu kommunizieren und zu arbeiten.

Unterrichtsart: Labor arbeit.

Lehrmittel: Lehrbuch „Naturwissenschaften“ N.V. Koroleva, E.V. Makarewitsch

Ausrüstung für die Laborarbeit: Becher, Filter, Anleitung. Feststoffe: Salz, Zucker, Soda, Sand, Kaffee, Stärke, Erde, Kreide, Ton.

Während des Unterrichts

I. Organisatorischer Moment

W: Hallo Leute. Begrüßen Sie einander mit Ihren Augen. Schön dich zu sehen, nimm Platz.

. Wiederholung des Besprochenen

U: Wiederholen wir, was wir bereits über Wasser wissen:

– Was passiert mit Wasser, wenn es erhitzt wird?
– Was passiert mit Wasser, wenn es abkühlt?
– Was passiert mit Wasser, wenn es gefriert?
– In welchen drei Zuständen kommt Wasser in der Natur vor?

W: Was seid ihr für tolle Kerle! Du weißt alles!

III. Neues Material lernen

(Vorab stimme ich mit den Schülern ab, in welchen Gruppen sie arbeiten werden; die Kinder wählen selbst den Laborleiter (in einer anderen Laborstunde kann ein anderes Kind gewählt werden), der die Erfahrungsindikatoren in die Tabelle aufschreibt und gibt verbale Kommentare beim Ausfüllen des letzten Teils der Tabelle - das Ergebnis.)

T: Leute, heute werden wir im Labor lernen, welche Stoffe Wasser lösen kann und welche nicht. Öffnen Sie Ihr Notizbuch und notieren Sie Datum und Thema der Lektion „In Wasser lösliche und unlösliche Stoffe“. ( Ich befestige es an der Platine.) Welches Ziel werden wir uns heute für die Lektion setzen?

R: Finden Sie heraus, welche Stoffe sich in Wasser lösen und welche nicht. ( Ich befestige es an der Platine.)

U: Alle Stoffe in der Natur können in zwei Gruppen eingeteilt werden: lösliche und unlösliche. Welche Stoffe können benannt werden? löslich? (Schauen wir uns das Lehrbuch S.80:2 an) Wasserlösliche Stoffe sind solche, die im Wasser unsichtbar werden und sich beim Filtrieren nicht auf dem Filter absetzen.. (Ich befestige es an der Platine.)

U: Welche Stoffe können benannt werden? unlöslich? (siehe Lehrbuch S. 47-2) Wasserunlösliche Stoffe sind solche, die sich nicht im Wasser lösen und sich auf dem Filter absetzen. (an die Tafel geheftet).

T: Leute, was glauben Sie, was wir brauchen werden, um die Laborarbeiten abzuschließen?

R: Wasser, einige Substanzen, Becher, Filter ( Wasser in einer Karaffe zeigen; Becher gefüllt mit sl. Stoffe: Salz, Zucker, Soda, Sand, Kaffee, Stärke, Kreide, Ton; Leere Becher, Filter).

T: Was ist ein Filter?

R: Ein Gerät zur Reinigung von Flüssigkeiten von unlöslichen Substanzen, die sich darauf ablagern.

U: Aus welchen Materialien kann ein Filter hergestellt werden? Gut gemacht! Und wir werden Watte verwenden ( Ich habe ein Stück Watte in den Trichter gelegt).

U: Aber bevor wir mit der Laborarbeit beginnen, füllen wir die Tabelle aus (die Tabelle wird an die Tafel gezeichnet, ich verwende zweifarbige Buntstifte, wenn die Schüler davon ausgehen, dass die Substanz vollständig in Wasser gelöst ist, dann markiere ich „+“ in die zweite Spalte; wenn die Schüler davon ausgehen, dass die Substanz auf dem Filter verbleibt, dann „+“ in der dritten Spalte und umgekehrt; mit farbiger Kreide trage ich das erwartete Ergebnis in die vierte Spalte ein – P (löslich) oder H (unlöslich) )

	Unsere Annahmen		Ergebnis
	Löslichkeit	Filtration
1. Wasser + Sand	–	+	N
2. Wasser + Ton
3. Wasser + Kaffee
4. Wasser + Stärke
5. Wasser + Limonade
6. Wasser + Erde
7. Wasser + Zucker
8. Wasser + Kreide

U: Und nach Abschluss der Laborarbeit werden wir unsere Annahmen mit den erzielten Ergebnissen vergleichen.

T: Jedes Labor wird zwei erforschen Feststoffe, erfassen Sie alle Ergebnisse im Bericht „Wasserlösliche und unlösliche Stoffe“. Anhang 1

T: Leute, das ist eure erste unabhängige Laborarbeit und bevor ihr damit anfängt, hört euch die Vorgehensweise oder Anweisungen an. ( Ich gebe es jedem Labor, und nachdem wir es gelesen haben, besprechen wir es..)

Labor arbeit

(Bei Bedarf helfe ich. Es kann schwierig sein, die Kaffeelösung zu filtern, da der Filter sich verfärbt. Um das Ausfüllen von Berichten zu erleichtern, schlage ich die Verwendung von Phrasen vor, die ich an der Tafel anhänge. Anhang 3.)

W: Lassen Sie uns nun unsere Annahmen überprüfen. Laborleiter: Überprüfen Sie, ob Ihr Bericht unterzeichnet ist, und kommentieren Sie die Versuchsergebnisse. (Der Laborleiter berichtet, ich trage das Ergebnis mit andersfarbiger Kreide auf)

T: Leute, welche Substanzen haben sich in der Studie als löslich herausgestellt? Welche sind es nicht? Wie viele Spiele gab es? Gut gemacht. Fast alle unsere Annahmen wurden bestätigt.

VI. Fragen zur Vertiefung

U: Leute, wo verwendet man eine Lösung aus Salz, Zucker, Soda, Sand, Kaffee, Stärke, Ton?

VII. Zusammenfassung der Lektion

U: Was war heute unser Ziel? Hast du es abgeschlossen? Sind wir großartig? Ich bin sehr zufrieden mit dir! Und ich gebe jedem „ausgezeichnet“.

VIII. Hausaufgaben

T: Lesen Sie den Text für außerschulische Lektüre Beantworten Sie die Fragen auf Seite 43.

Bitte stehen Sie auf, diejenigen, denen unsere Lektion nicht gefallen hat. Vielen Dank für Ihre Ehrlichkeit. Und nun diejenigen, denen unsere Arbeit gefallen hat. Danke. Auf Wiedersehen alle.

Wir alle wissen seit unserer Kindheit, dass Wasser ein ausgezeichnetes Lösungsmittel ist. Doch welcher „magische Effekt“ entsteht in dem Moment, in dem einer bestimmten Substanz Wasser zugesetzt wird? Und warum gibt es, wenn dieses Lösungsmittel als universell gilt, immer noch diese Substanzen – „weiße Krähen“, mit denen Wasser niemals umgehen kann?

Das Geheimnis ist einfach, aber genial. Das Wassermolekül selbst ist elektrisch neutral. Allerdings ist die elektrische Ladung im Inneren des Moleküls sehr ungleichmäßig verteilt. Der Bereich der Wasserstoffatome hat einen positiven „Charakter“ und der „Wohnsitz“ des Sauerstoffs ist für seine ausdrucksstarke negative Ladung bekannt.

Überwiegt die Anziehungsenergie von Wassermolekülen zu Molekülen eines Stoffes gegenüber der Anziehungsenergie zwischen Wassermolekülen, dann löst sich der Stoff auf. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, geschieht auch das „Wunder“ nicht.

Die wichtigste „Ampel“ mit dem roten Licht für Wasser sind Fette. Wenn wir unsere Kleidung also plötzlich mit einem ausdrucksstarken Fettfleck „belohnen“, ist der Satz „Einfach Wasser hinzufügen“ in dieser Situation nicht hilfreich.

Obwohl wir unterbewusst daran gewöhnt sind, Wasser als universelles Lösungsmittel zu sehen, das fast jedes Problem lösen kann, versuchen wir oft immer noch, das Problem mit Hilfe von Wasser zu lösen. Und wenn es uns nicht gelingt, werden wir meistens wütend, aber eigentlich sollten wir... glücklich sein. Ja, freue dich einfach!

Denn weil dem Wasser die Fähigkeit fehlt, Fette aufzulösen, können wir... leben. Denn gerade weil Fette auf der „schwarzen Liste“ für Wasser stehen, lösen wir uns selbst nicht auf.

Aber Salze, Laugen und Säuren für Wasser sind eine echte „Delikatesse“. Übrigens, so Chemische Eigenschaften Auch hier sind sie für eine Person sehr praktisch. Denn wäre dies nicht der Fall, würden die Zerfallsprodukte eine regelrechte Mülldeponie im Körper bilden und das Blut würde sich automatisch verdicken. Wenn einem Menschen also Wasser entzogen wird, stirbt er bereits am 5. Tag. Wenn Sie außerdem nicht regelmäßig die erforderliche Menge erhalten (die „durchschnittliche“ Norm liegt bei 2-3 Litern pro Tag), erhöhen ungelöste Salze natürlich das Risiko von Nieren- und Blasensteinen erheblich.

Aber gerade weil Wasser beispielsweise dieselben Salze löst, besteht natürlich kein Grund, sich in einen unkontrollierten „Wassertrinker“ zu verwandeln, der gewagte „Rekorde“ aufstellt, nur weil ihn ein Streit dazu verpflichtet. Denn dadurch kann der Mineralstoffhaushalt des Körpers stark gestört werden.

Übrigens, wenn man es durch sich selbst geht (sowohl im wörtlichen als auch im übertragenen Sinne) und das physikalische und chemische Wesen dieses Phänomens versteht, ist es leicht, die Rolle von Wasser als Lösungsmittel in vielen anderen Bereichen, sowohl im Haushalt als auch in der Industrie, zu verstehen .

Wasser ist eine der am häufigsten vorkommenden Verbindungen auf der Erde. Es kommt nicht nur in Flüssen und Meeren vor; Alle lebenden Organismen enthalten auch Wasser. Ohne sie ist ein Leben unmöglich. Wasser ist ein gutes Lösungsmittel (es löst sich leicht auf). verschiedene Substanzen). Tier- und Pflanzensäfte bestehen hauptsächlich aus Wasser. Wasser existiert ewig; Es bewegt sich ständig vom Boden in die Atmosphäre und zu Organismen und zurück. Mehr als 70 % Erdoberfläche mit Wasser bedeckt.

Was ist Wasser?

Der Wasserkreislauf

Das Wasser von Flüssen, Meeren und Seen verdunstet ständig und verwandelt sich in winzige Wasserdampftröpfchen. Es bilden sich Tropfen, aus denen Wasser in Form von Regen auf den Boden ergießt. Dies ist der Wasserkreislauf in der Natur. In Dampfwolken kühlen wir ab und kehren in Form von Regen, Schnee oder Hagel zur Erde zurück. Abwasser aus Abwasserkanälen und Fabriken wird aufbereitet und dann ins Meer eingeleitet.

Wasserstation

Flusswasser enthält zwangsläufig Verunreinigungen und muss daher gereinigt werden. Wasser gelangt in Stauseen, wo es sich absetzt und feste Partikel am Boden absetzen. Anschließend durchläuft das Wasser Filter, die alle verbleibenden Feststoffe einfangen. Das Wasser sickert durch Schichten aus sauberem Kies, Sand oder Aktivkohle, wo es von Schmutz und festen Verunreinigungen gereinigt wird. Nach der Filterung wird das Wasser mit Chlor behandelt, um krankheitserregende Bakterien abzutöten. Anschließend wird es in Reservoirs gepumpt und an Wohngebäude und Fabriken geliefert. Vor Abwasser Wird ins Meer gelangen, muss es gereinigt werden. In einer Wasseraufbereitungsanlage wird es durch Filter geleitet, die den Schmutz auffangen, und dann in Absetzbecken gepumpt, wo sich die Feststoffe am Boden absetzen können. Bakterien zerstören die Reste organischer Substanzen und zerlegen sie in harmlose Bestandteile.

Wasserreinigung

Wasser ist ein gutes Lösungsmittel und enthält daher meist Verunreinigungen. Sie können Wasser mit reinigen Destillation(siehe Artikel ""), aber mehr effektive Methode Reinigung - Entionisierung(Entsalzen). Ionen sind Atome oder Moleküle, die Elektronen verloren oder aufgenommen haben und dadurch eine positive oder negative Ladung erhalten haben. Zur Entionisierung wird ein Stoff genannt Ionit. Es enthält positiv geladene Wasserstoffionen (H+) und negativ geladene Hydroxidionen (OH -). Wenn verunreinigtes Wasser durch das Harz fließt, werden die Verunreinigungsionen durch Wasserstoff- und Hydroxidionen aus dem Harz ersetzt. Wasserstoff- und Hydroxidionen verbinden sich zu neuen Wassermolekülen. Wasser, das den Ionenaustauscher durchlaufen hat, enthält keine Verunreinigungen mehr.

Wasser als Lösungsmittel

Wasser ist ein ausgezeichnetes Lösungsmittel, viele Stoffe lösen sich darin leicht (siehe auch den Artikel „“). Deshalb kommt reines Wasser in der Natur selten vor. In einem Wassermolekül elektrische Aufladungen leicht getrennt, da sich die Wasserstoffatome auf einer Seite des Moleküls befinden. Aus diesem Grund lösen sich ionische Verbindungen (Verbindungen aus Ionen) darin so leicht. Die Ionen sind geladen und werden von Wassermolekülen angezogen.

Wasser kann wie alle Lösungsmittel nur eine begrenzte Menge eines Stoffes lösen. Eine Lösung wird als gesättigt bezeichnet, wenn das Lösungsmittel keinen weiteren Teil der Substanz auflösen kann. Typischerweise nimmt die Stoffmenge, die ein Lösungsmittel lösen kann, mit der Erwärmung zu. Zucker löst sich in heißem Wasser leichter auf als in kaltem Wasser. Kohlensäurehaltige Getränke sind Wasserdämpfe aus Kohlendioxid. Je höher, desto mehr Gas kann die Lösung aufnehmen. Wenn wir also eine Getränkedose öffnen und dadurch den Druck reduzieren, Kohlendioxid. Beim Erhitzen nimmt die Löslichkeit von Gasen ab. In 1 Liter Fluss und Meerwasser Typischerweise werden etwa 0,04 Gramm Sauerstoff gelöst. Das reicht für Algen, Fische und andere Bewohner von Meeren und Flüssen.

Hartes Wasser

Hartes Wasser enthält gelöste Mineralien, die aus den Gesteinen stammen, durch die das Wasser floss. Seife schäumt in diesem Wasser nicht gut, da sie mit Mineralien reagiert und Flocken bildet. Es gibt zwei Arten von hartem Wasser; Der Unterschied zwischen ihnen liegt in der Art der gelösten Mineralien. Die Art der im Wasser gelösten Mineralien hängt von der Gesteinsart ab, durch die das Wasser fließt (siehe Abbildung). Eine vorübergehende Wasserhärte entsteht, wenn Kalkstein mit Regenwasser reagiert. Kalkstein ist ein unlösliches Calciumcarbonat und Regenwasser ist eine schwache Kohlensäurelösung. Die Säure reagiert mit Calciumcarbonat zu Bicarbonat, das sich in Wasser löst und es hart macht.

Wenn Wasser mit vorübergehender Härte kocht oder verdunstet, fallen einige der Mineralien aus und bilden Ablagerungen am Boden des Kessels oder Stalaktiten und Stalagmiten in der Höhle. Wasser mit konstanter Härte enthält weitere Calcium- und Magnesiumverbindungen, beispielsweise Gips. Diese Mineralien fallen beim Kochen nicht aus.

Wasserenthärtung

Sie können Mineralien, die Wasser hart machen, entfernen, indem Sie der Lösung Waschsoda hinzufügen oder einen Ionenaustausch durchführen, einen Prozess, der der Entionisierung von Wasser bei der Reinigung ähnelt. Eine Substanz, die Natriumionen enthält, die mit den im Wasser vorkommenden Calcium- und Magnesiumionen austauschen. Durch den Ionenaustauscher gelangt hartes Wasser Zeolith- Substanz, die Natrium enthält. Im Zeolith werden Calcium- und Magnesiumionen mit Natriumionen vermischt, die dem Wasser keine Härte verleihen. Waschsoda ist Natriumcarbonat. In hartem Wasser reagiert es mit Calcium- und Magnesiumverbindungen. Es entstehen unlösliche Verbindungen, die keine Flocken bilden.

Wasserverschmutzung

Wenn unbehandeltes Wasser aus Fabriken und Haushalten in Meere und Flüsse gelangt, kommt es zu Wasserverschmutzung. Wenn zu viel Abfall im Wasser ist, zersetzen sich Bakterien organische Substanz, vermehren sich und nehmen fast den gesamten Sauerstoff auf. In diesem Wasser überleben nur pathogene Bakterien, die in Wasser ohne Sauerstoff leben können. Wenn der Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Wasser sinkt, sterben Fische und Pflanzen. Auch Müll, Pestizide und Nitrate aus Düngemitteln, giftige Stoffe wie Blei und Quecksilber, gelangen ins Wasser. Giftige Substanzen, einschließlich Metalle, gelangen in den Körper von Fischen und von dort in den Körper anderer Tiere und sogar des Menschen. Pestizide töten Mikroorganismen und Tiere und stören so das natürliche Gleichgewicht. Düngemittel aus Feldern und Waschmittel Phosphate enthalten, wenn sie ins Wasser gelangen, ein erhöhtes Pflanzenwachstum. Pflanzen und Bakterien, die sich von abgestorbenen Pflanzen ernähren, absorbieren Sauerstoff und verringern so dessen Gehalt im Wasser.

Kurze Beschreibung der Rolle von Wasser für Organismen

Wasser ist das Wichtigste anorganische Verbindung, ohne die kein Leben auf der Erde möglich ist. Dieser Stoff ist sowohl der wichtigste Bestandteil als auch der äußere Faktor für alle Lebewesen.

Auf dem Planeten Erde kommt Wasser in drei Formen vor Aggregatzustände: gasförmig (Dampf in, flüssig (Wasser in und Nebel in der Atmosphäre) und fest (Wasser in Gletschern, Eisbergen usw.). Die Formel von dampfförmigem Wasser lautet H 2 O, flüssig (H 2 O) 2 (bei T = 277 K) und (H 2 O) n – für festes Wasser (Eiskristalle), wobei n = 3, 4, ... (abhängig von der Temperatur – je niedriger die Temperatur, desto größer der Wert von n).Wassermoleküle verbinden sich in Partikel mit der Formel (H 2 O) n als Folge der Bildung von Spezial chemische Bindungen, Wasserstoff genannt; solche Teilchen werden assoziierte Teilchen genannt; Durch die Bildung von Assoziaten entstehen lockerere Strukturen als flüssiges Wasser, daher nimmt die Dichte von Wasser bei Temperaturen unter 277 K im Gegensatz zu anderen Stoffen nicht zu, sondern ab, wodurch Eis auf der Oberfläche schwimmt flüssiges Wasser und tiefe Gewässer gefrieren nicht bis zum Grund, zumal Wasser eine geringe Wärmeleitfähigkeit hat. Es hat sehr wichtig für im Wasser lebende Organismen: Sie sterben nicht bei starkem Frost und überleben die Winterkälte, bis günstigere Temperaturbedingungen eintreten.

Verfügbarkeit Wasserstoffbrücken verursacht eine hohe Wärmekapazität des Wassers, was macht mögliches Leben auf der Erdoberfläche, da das Vorhandensein von Wasser dazu beiträgt, den Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht sowie im Winter und Sommer zu verringern, da beim Abkühlen Wasser kondensiert und Wärme freigesetzt wird und beim Erhitzen Wasser verdunstet und zerbricht Wasserstoffbrücken werden verbraucht und die Erdoberfläche überhitzt nicht.

Wassermoleküle bilden Wasserstoffbrückenbindungen nicht nur untereinander, sondern auch mit Molekülen anderer Substanzen (Kohlenhydrate, Proteine, Nukleinsäuren), was einer der Gründe für die Bildung des Komplexes ist Chemische Komponenten, durch deren Entstehung die Existenz einer besonderen Substanz möglich ist – einer lebenden Substanz, die verschiedene Formen bildet.

Die ökologische Rolle des Wassers ist enorm und hat zwei Aspekte: Es ist sowohl ein äußerer (erster Aspekt) als auch ein innerer (zweiter Aspekt) Umweltfaktor. Als äußerer Umweltfaktor ist Wasser Teil abiotischer Faktoren (Feuchtigkeit, Lebensraum, Komponente Klima und Mikroklima). Als innerer Faktor spielt Wasser eine wichtige Rolle innerhalb der Zelle und im Körper. Betrachten wir die Rolle von Wasser in der Zelle.

In einer Zelle erfüllt Wasser folgende Funktionen:

1) die Umgebung, in der sich alle Organellen der Zelle befinden;

2) ein Lösungsmittel sowohl für anorganische als auch für organische Substanzen;

3) eine Umgebung für das Auftreten verschiedener biochemischer Prozesse;

4) ein Katalysator für Austauschreaktionen zwischen anorganischen Substanzen;

5) ein Reagenz für die Prozesse Hydrolyse, Hydratation, Photolyse usw.;

6) erzeugt einen bestimmten Zustand der Zelle, zum Beispiel Turgor, der die Zelle elastisch und mechanisch stark macht;

7) erfüllt eine Konstruktionsfunktion, die darin besteht, dass Wasser Teil verschiedener Zellstrukturen ist, beispielsweise Membranen usw.;

8) ist einer der Faktoren, die alle Zellstrukturen zu einem Ganzen vereinen;

9) schafft elektrische Leitfähigkeit Umwelt, Übertragung anorganischer und organische Verbindungen in einen gelösten Zustand übergehen und verursachen elektrolytische Dissoziation ionische und hochpolare Verbindungen.

Die Rolle von Wasser im Körper besteht darin, dass es:

1) erfüllt eine Transportfunktion, da es Stoffe in einen löslichen Zustand und die daraus resultierenden Lösungen überführt verschiedene Kräfte(z. B. osmotischer Druck usw.) von einem Organ zum anderen wandern;

2) erfüllt eine leitende Funktion, da der Körper Elektrolytlösungen enthält, die elektrochemische Impulse leiten können;

3) verbindet einzelne Organe und Organsysteme aufgrund der Anwesenheit spezieller Substanzen (Hormone) im Wasser und führt gleichzeitig eine humorale Regulierung durch;

4) ist einer der Stoffe, die die Körpertemperatur regulieren (Wasser in Form von Schweiß wird an die Körperoberfläche abgegeben, verdunstet, wodurch Wärme absorbiert wird und der Körper abkühlt);

5) enthalten Lebensmittel usw.

Die Bedeutung von Wasser außerhalb des Körpers wurde oben beschrieben (Lebensraum, Regler der Außentemperatur usw.).

Spielt eine wichtige Rolle für Organismen frisches Wasser(Salzgehalt unter 0,3 %). In der Natur gibt es praktisch kein chemisch reines Wasser; das reinste ist Regenwasser aus ländlichen Gebieten, die weit entfernt von großen Gebieten liegen Siedlungen. Wasser in Süßwasserkörpern – Flüssen, Teichen, Süßwasserseen – ist für Organismen geeignet.

Das häufigste Lösungsmittel auf unserem Planeten ist Wasser. Der Körper eines durchschnittlich 70 kg schweren Menschen enthält etwa 40 kg Wasser. In diesem Fall sind etwa 25 kg Wasser die Flüssigkeit innerhalb der Zellen und 15 kg die extrazelluläre Flüssigkeit, zu der Blutplasma, Interzellularflüssigkeit, Liquor cerebrospinalis, Intraokularflüssigkeit und der flüssige Inhalt des Magen-Darm-Trakts gehören. In tierischen und pflanzlichen Organismen beträgt der Wassergehalt normalerweise mehr als 50 %, in manchen Fällen erreicht der Wassergehalt 90–95 %.

Aufgrund seiner anomalen Eigenschaften ist Wasser ein einzigartiges Lösungsmittel, das perfekt für das Leben geeignet ist.

Erstens löst Wasser ionische und viele polare Verbindungen gut. Diese Eigenschaft von Wasser ist größtenteils auf seine hohe Dielektrizitätskonstante (78,5) zurückzuführen.

Eine weitere große Klasse wasserlöslicher Stoffe sind polare organische Verbindungen wie Zucker, Aldehyde, Ketone und Alkohole. Ihre Löslichkeit in Wasser erklärt sich aus der Tendenz von Wassermolekülen, polare Bindungen mit den polaren funktionellen Gruppen dieser Stoffe einzugehen, beispielsweise mit den Hydroxylgruppen von Alkoholen und Zuckern oder mit dem Sauerstoffatom der Carbonylgruppe von Aldehyden und Ketonen. Nachfolgend finden Sie Beispiele für Wasserstoffbrückenbindungen, die für die Löslichkeit von Stoffen in wichtig sind biologische Systeme. Aufgrund seiner hohen Polarität führt Wasser zur Hydrolyse von Stoffen.

Da Wasser den Hauptbestandteil ausmacht interne Umgebung Körper, es sorgt für die Prozesse der Aufnahme, Bewegung von Nährstoffen und Stoffwechselprodukten im Körper.

Es ist zu beachten, dass Wasser das Endprodukt der biologischen Oxidation von Stoffen, insbesondere Glukose, ist. Die Bildung von Wasser als Folge dieser Prozesse geht mit der Freisetzung einher große Menge Energie ca. 29 kJ/mol.

Andere anomale Eigenschaften von Wasser sind ebenfalls wichtig: hohe Oberflächenspannung, niedrige Viskosität, hohe Schmelz- und Siedepunkte sowie eine höhere Dichte im flüssigen Zustand als im festen Zustand.

Wasser zeichnet sich durch das Vorhandensein assoziierter Molekülgruppen aus, die durch Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind.

Abhängig von der Affinität zu Wasser werden die funktionellen Gruppen löslicher Partikel in hydrophile (wasseranziehende), leicht wasserlösliche, hydrophobe (wasserabweisende) und amphiphile Gruppen unterteilt.

ZU hydrophile Gruppen umfassen polare funktionelle Gruppen: Hydroxyl -OH, Amino -NH 2, Thiol -SH, Carboxyl -COOH.

ZU hydrophobe – unpolare Gruppen, zum Beispiel Kohlenwasserstoffreste: CH3-(CH 2) p -, C 6 H 5 -.

Hyphil umfassen Substanzen (Aminosäuren, Proteine), deren Moleküle sowohl hydrophile Gruppen (-OH, -NH 2, -SH, -COOH) als auch hydrophobe Gruppen enthalten: (CH 3, (CH 2) n, - C 6 H 5 -).

Beim Auflösen diphiler Stoffe verändert sich die Struktur des Wassers durch Wechselwirkung mit hydrophoben Gruppen. Der Ordnungsgrad von Wassermolekülen, die sich in der Nähe hydrophober Gruppen befinden, nimmt zu und der Kontakt von Wassermolekülen mit hydrophoben Gruppen wird minimiert. Wenn hydrophobe Gruppen verbunden sind, verdrängen sie Wassermoleküle aus ihrem Bereich.

Auflösungsprozess

Die Natur des Auflösungsprozesses ist komplex. Natürlich stellt sich die Frage, warum manche Stoffe in manchen Lösungsmitteln leicht löslich sind, in anderen dagegen schlecht oder praktisch unlöslich.

Die Bildung von Lösungen ist immer mit bestimmten physikalischen Prozessen verbunden. Ein solcher Prozess ist die Diffusion eines gelösten Stoffes und eines Lösungsmittels. Durch Diffusion werden Partikel (Moleküle, Ionen) von der Oberfläche des sich auflösenden Stoffes entfernt und gleichmäßig im gesamten Volumen des Lösungsmittels verteilt. Aus diesem Grund hängt die Auflösungsgeschwindigkeit ohne Rühren von der Diffusionsgeschwindigkeit ab. Es ist jedoch unmöglich, die unterschiedliche Löslichkeit von Stoffen in verschiedenen Lösungsmitteln allein durch physikalische Prozesse zu erklären.

Das glaubte der große russische Chemiker D. I. Mendelejew (1834-1907). Chemische Prozesse. Er bewies die Existenz von Schwefelsäurehydraten H 2 SO 4 * H 2 O, H 2 SO 4 * 2H 2 O, H 2 SO 4 * 4H 2 O und einigen anderen Substanzen, zum Beispiel C 2 H 5 OH * 3H 2 O. B In diesen Fällen geht die Auflösung mit der Bildung chemischer Bindungen zwischen den Partikeln des gelösten Stoffes und dem Lösungsmittel einher. Dieser Vorgang wird als Solvatation bezeichnet, im besonderen Fall, wenn das Lösungsmittel Wasser ist, als Hydratation.

Wie festgestellt wurde, können je nach Art des gelösten Stoffes durch physikalische Wechselwirkungen Solvate (Hydrate) entstehen: Ion-Dipol-Wechselwirkung (z. B. beim Auflösen von Stoffen mit ionischer Struktur (NaCI usw.). ); Dipol-Dipol-Wechselwirkung bei der Auflösung von Stoffen mit molekularer Struktur (organische Stoffe) ).

Chemische Wechselwirkungen erfolgen aufgrund von Donor-Akzeptor-Bindungen. Dabei sind gelöste Ionen Elektronenakzeptoren und Lösungsmittel (H 2 O, NH 3) Elektronendonoren (z. B. die Bildung von Aquakomplexen) sowie infolge der Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen (z. B. das Auflösen von Alkohol). im Wasser).

Beweis chemische Wechselwirkung Mit Lösungsmittel gelöster Stoff sind die thermischen Effekte und Farbveränderungen, die mit der Auflösung einhergehen.

Wenn beispielsweise Kaliumhydroxid in Wasser gelöst wird, wird Wärme freigesetzt:

KOH + xH 2 O = KOH (H 2 O) x; ΔН° sol = 55 kJ/mol.

Und wenn sich Natriumchlorid auflöst, wird Wärme absorbiert:

NaCI + xH 2 O = NaCI (H 2 O) x; ΔН° sol = +3,8 kJ/mol.

Die beim Lösen von 1 Mol eines Stoffes freigesetzte oder aufgenommene Wärme nennt man Lösungswärme Q Lösung

Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik

Q-Lösung = ΔН-Lösung ,

wobei ΔН dist die Enthalpieänderung ist, wenn eine bestimmte Stoffmenge gelöst wird.

Auflösen von wasserfreiem Kupfersulfat in Wasser Weiß führt zum Auftreten einer intensiven blauen Farbe. Die Bildung von Solvaten, Farbveränderungen, thermische Effekte sowie eine Reihe anderer Faktoren weisen auf eine Veränderung der chemischen Natur der Bestandteile der Lösung während ihrer Entstehung hin.

Somit ist die Auflösung nach modernen Vorstellungen ein physikalisch-chemischer Prozess, bei dem sowohl physikalische als auch chemische Spezies Interaktionen.

Wasser ist eine flüssige Substanz, die keinen Geschmack, keine Farbe oder keinen Geruch hat. Reines Wasser ist absolut transparent. Wenn man Wasser in ein Glas gießt, kann man durch dessen Wände Gegenstände dahinter sehen. Wasser hat Fließfähigkeit, Dadurch dringt es durch Risse und Spalten ein und durchdringt alles um sich herum.

Im flüssigen Zustand Wasser:

• füllt Meere, Ozeane, Flüsse und Seen;
• sättigt den Boden;
• Teil von Pflanzen;
• ist Teil des Körpers von Säugetieren.

Die erstaunliche Eigenschaft von Wasser ist, dass es weiß, wie man sich auflöst fast alles drumherum. Es gibt einige Objekte, die nass werden, aber unaufgelöst bleiben. Wie und warum passiert das?

Was ist eine Lösung?

Wenn sich ein Stoff auflöst, vermischt er sich mit einer Flüssigkeit und bildet eine Lösung. Eine Lösung kann aufgerufen werden Tee im Glas, wo zuvor der Würfelzucker platziert wurde. Wasser, das Zucker aufgenommen hat, schmeckt süß. Wenn sich ein Stoff mit einem Lösungsmittel verbindet, entsteht eine Lösung. Wasserlösung ist eine wasserlösliche Substanz, die mit sauberem Wasser verdünnt wurde. Wasser ist ein gutes Lösungsmittel, kann aber keinen Stein, Holz oder Kunststoff auflösen. Wenn Sie mehrere Kieselsteine ​​ins Wasser werfen, bleiben diese am Boden des Glases liegen.

Wie kommt es dazu?

Wenn wir einen Wassertropfen unter dem Mikroskop untersuchen, werden wir feststellen, dass er aus speziellen Partikeln, sogenannten Molekülen, besteht. Mit bloßem Auge sind sie nicht zu erkennen. Wassermoleküle sind elektrisch neutral, das bedeutet, dass sie mit allen Stoffen „freundlich“ sind. Sie üben eine besondere Anziehungskraft auf bestimmte Stoffe aus. Die erstaunliche Freundlichkeit der Wassermoleküle ermöglicht dies sich leicht mit Molekülen anderer Substanzen verbinden, eine Ladung tragen.

Bei Kontakt mit den Molekülen eines anderen Stoffes verstärkt sich die Anziehungskraft, wodurch sich der Stoff mit Wasser vermischt und sich darin vollständig auflöst. Wenn es keine Anziehung gibt, bleibt dementsprechend alles unverändert. Die Substanz bleibt am Boden des Glases. Wenn Sie dem Wasser etwas Salz hinzufügen und es mit einem Löffel umrühren, verschwindet das Salz bald. Das Wasser wird salzig schmecken.

Was ist sauberes Wasser?

Absolut reines Wasser gibt es in der Natur nicht. Fast alle Flüssigkeiten, in denen wir sehen Alltagsleben, sind Lösungen. Leitungswasser ist eine Lösung aus Wasser mit Eisenverunreinigungen. Bevor das Wasser in das Glas gelangt, fließt es durch Eisenrohre und absorbiert dabei Eisenmoleküle. Natürliche Lösungen sind Getränke – Tee, Saft und Kompotte. Sie alle enthalten Bestandteile, die für den menschlichen Körper nützlich sind. Wasser kann nicht nur Feststoffe, sondern auch flüssige und gasförmige Stoffe lösen.

In gewöhnlichem Wasser ist immer etwas gelöst. Regen-, Wasser-, Fluss- oder Seewasser enthält jegliche Verunreinigungen.

Welche Stoffe lösen sich in Wasser und welche nicht?

In der Natur gibt es feste, flüssige und gasförmige Stoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften. Einige von ihnen sind in Wasser löslich, andere nicht. Abhängig von diesem Merkmal werden folgende Stoffgruppen unterschieden:

• wasserabweisend (hydrophob);
• zieht Wasser an (hydrophil).

Hydrophobe Stoffe sind in Wasser entweder schlecht löslich oder lösen sich darin überhaupt nicht. Zu diesen Stoffen gehören Gummi, Fett, Glas, Sand usw. Einige Salze, Laugen und Säuren können als hydrophile Substanzen bezeichnet werden.

Da die Zellen des menschlichen Körpers eine Membran mit Fettbestandteilen enthalten, verhindert das Fett, dass sich der menschliche Körper in Wasser auflöst. Aufgrund der einzigartigen Struktur eines lebenden Organismus nimmt Wasser nicht nur keine Körperzellen auf, sondern unterstützt auch das menschliche Leben.

Fassen wir es zusammen

Wenn Wasser mit Lebensmitteln in Kontakt kommt, löst es Nährstoffe auf und gibt sie dann an die Zellen des menschlichen Körpers ab. Im Gegenzug nimmt das Wasser Abfallstoffe auf, die über Schweiß und Urin ausgeschieden werden.

Es gibt nur wenige Stoffe in der Natur, die nicht wasserlöslich sind. Sogar Metall beginnt sich bei längerem Kontakt mit Wasser darin aufzulösen.

Wasser mit darin gelösten Bestandteilen erhält neue Qualitäten. Beispielsweise kann eine Silberlösung Mikroben abtöten. Wasser ist ein System, das für den Menschen nützlich oder schädlich sein kann. Und das hängt davon ab, was darin gelöst ist.

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