هدف: به طور تجربی مشخص شود که کدام مواد جامد در آب حل می شوند و کدام مواد در آب حل نمی شوند.

آموزشی:

• آشنایی دانش آموزان با مفاهیم: مواد محلول و نامحلول.
• بیاموزید که صحت مفروضات مربوط به حلالیت (نامحلول بودن) جامدات را به صورت تجربی اثبات کنید.

اصلاحی:

یادگیری استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی به طور مستقل و انجام آزمایشات.

• گفتار را از طریق توضیح کار انجام شده توسعه دهید.

آموزشی:

استقامت را پرورش دهید.

• توانایی برقراری ارتباط و کار گروهی را توسعه دهید.

نوع درس: کار آزمایشگاهی.

وسایل کمک آموزشی: کتاب درسی "علوم طبیعی" N.V. کورولوا، ای.وی. ماکارویچ

تجهیزات برای کارهای آزمایشگاهی: فنجان، فیلتر، دستورالعمل. مواد جامد: نمک، شکر، سودا، ماسه، قهوه، نشاسته، خاک، گچ، خاک رس.

در طول کلاس ها

I. لحظه سازمانی

W: سلام بچه ها. با چشمان خود به یکدیگر سلام کنید. از دیدنت خوشحالم، بشین

. تکرار آنچه پوشش داده شده است

U: بیایید آنچه را که قبلاً در مورد آب می دانیم تکرار کنیم:

- وقتی آب گرم می شود چه اتفاقی می افتد؟
- وقتی آب سرد می شود چه اتفاقی می افتد؟
- وقتی آب یخ می زند چه اتفاقی می افتد؟
- آب در طبیعت در چه سه حالتی وجود دارد؟

W: چه افراد بزرگی هستید! تو همه چیز را می دانی!

III. یادگیری مطالب جدید

(از قبل با دانش آموزان در مورد گروه هایی که در آن کار خواهند کرد موافق هستم؛ بچه ها خودشان رهبر آزمایشگاه را انتخاب می کنند (ممکن است کودک دیگری در درس آزمایشگاه دیگری انتخاب شود) که شاخص های تجربه را در جدول می نویسد و می دهد. نظرات شفاهی هنگام پر کردن قسمت پایانی جدول - نتیجه.)

T: بچه ها، امروز در کارهای آزمایشگاهی یاد می گیریم که آب کدام مواد را می تواند حل کند و کدام را نمی تواند. دفتر خود را باز کنید، تاریخ و موضوع درس "مواد محلول و نامحلول در آب" را یادداشت کنید. ( آن را به تخته وصل می کنم.) امروز چه هدفی برای درس در نظر خواهیم گرفت؟

ر: ببینید کدام مواد در آب حل می شوند و کدام مواد حل نمی شوند. ( آن را به تخته وصل می کنم.)

U: تمام مواد موجود در طبیعت را می توان به دو گروه محلول و نامحلول تقسیم کرد. چه موادی را می توان نام برد محلول? (بیایید کتاب درسی ص 80:2 را بررسی کنیم) مواد محلول در آب به موادی گفته می شود که با قرار گرفتن در آب نامرئی می شوند و در هنگام فیلتراسیون روی فیلتر ته نشین نمی شوند.. (آن را به تخته وصل می کنم.)

U: چه موادی را می توان نام برد نامحلول? (کتاب درسی ص 47-2 را بررسی کنید) مواد نامحلول در آب موادی هستند که در آب حل نمی شوند و روی فیلتر می نشینند. (به تخته سنجاق شده است).

T: بچه ها، به نظر شما برای تکمیل کار آزمایشگاهی به چه چیزی نیاز داریم؟

R: آب، برخی از مواد، لیوان، فیلتر ( نشان دادن آب در دکانتر؛ فنجان های پر شده با sl. مواد: نمک، شکر، سودا، ماسه، قهوه، نشاسته، گچ، خاک رس؛ لیوان خالی، فیلتر).

T: فیلتر چیست؟

ر: وسیله ای برای تصفیه مایعات از مواد نامحلول که روی آن می نشینند.

U: از چه موادی می توان برای ساخت فیلتر استفاده کرد؟ آفرین! و ما از پشم پنبه استفاده خواهیم کرد ( یک تکه پنبه در قیف گذاشتم).

U: اما قبل از شروع کار آزمایشگاهی، بیایید جدول را پر کنیم (جدول روی تخته کشیده شده است، من از مداد رنگی دو رنگ استفاده می کنم، اگر دانش آموزان فرض کنند که این ماده کاملاً در آب حل شده است، "+" را علامت می زنم. در ستون دوم؛ اگر دانش آموزان فرض کنند که ماده روی فیلتر باقی مانده است، سپس "+" در ستون سوم و بالعکس؛ با گچ رنگی نتیجه مورد انتظار را در ستون چهارم ثبت می کنم - P (محلول) یا H ( نامحلول))

	فرضیات ما		نتیجه
	انحلال پذیری	فیلتراسیون
1. آب + ماسه	–	+	ن
2. آب + خاک رس
3. آب + قهوه
4. آب + نشاسته
5. آب + نوشابه
6. آب + خاک
7. آب + شکر
8. آب + گچ

U: و پس از اتمام کار آزمایشگاهی، فرضیات خود را با نتایج به دست آمده مقایسه خواهیم کرد.

T: هر آزمایشگاه دو مورد را بررسی خواهد کرد مواد جامد، تمام نتایج را در گزارش "مواد محلول و نامحلول در آب" ثبت خواهید کرد. پیوست 1

T: بچه ها، این اولین کار آزمایشگاهی مستقل شما است و قبل از شروع به انجام آن، به روش یا دستورالعمل ها گوش دهید. ( من آن را به هر آزمایشگاهی می دهم و پس از خواندن آن در مورد آن بحث می کنیم..)

کار آزمایشگاهی

(در صورت لزوم کمک خواهم کرد. ممکن است فیلتر کردن محلول قهوه دشوار باشد، زیرا فیلتر رنگی می شود. برای سهولت در پر کردن گزارش ها، پیشنهاد می کنم از عباراتی استفاده کنید که به تخته پیوست می کنم. پیوست 3.)

W: حالا بیایید فرضیات خود را بررسی کنیم. مدیران آزمایشگاه، لطفاً بررسی کنید که گزارش شما امضا شده است و در مورد نتایج آزمایشی خود نظر دهید. (رئیس آزمایشگاه گزارش می دهد، من نتیجه به دست آمده را با گچ رنگ متفاوت ثبت می کنم)

T: بچه ها، چه موادی برای مطالعه مشخص شد که محلول هستند؟ کدامشان نیستند؟ چند مسابقه بود؟ آفرین. تقریباً تمام فرضیات ما تأیید شد.

VI. سوالاتی برای تجمیع

U: بچه ها کجا از محلول نمک، شکر، سودا، ماسه، قهوه، نشاسته، خاک رس استفاده می کند؟

VII. خلاصه درس

U: هدف ما امروز چه بود؟ آیا آن را تکمیل کرده اید؟ آیا ما عالی هستیم؟ من از شما بسیار راضی هستم! و من به همه "عالی" می دهم.

هشتم. مشق شب

T: متن را بخوانید خواندن فوق برنامهدر صفحه 43 به سوالات پاسخ دهید.

لطفا برخیزید، آن بچه هایی که درس ما را دوست نداشتند. ممنون از صداقت شما و حالا کسانی که کار ما را دوست داشتند. متشکرم. خداحافظ همه

همه ما از دوران کودکی می دانیم که آب یک حلال عالی است. اما چه "اثر جادویی" در لحظه ای که آب به یک ماده خاص اضافه می شود رخ می دهد؟ و چرا، اگر این حلال جهانی در نظر گرفته شود، آیا هنوز آن مواد وجود دارد - "کلاغ های سفید" که آب هرگز قادر به کنترل آنها نیست؟

راز ساده اما مبتکرانه است. خود مولکول آب از نظر الکتریکی خنثی است. با این حال، بار الکتریکی داخل مولکول بسیار نابرابر توزیع می شود. منطقه اتم های هیدروژن دارای یک "شخصیت" مثبت است و "محل اقامت" اکسیژن به دلیل بار منفی بیانگر آن مشهور است.

اگر انرژی جذب مولکول های آب به مولکول های یک ماده در مقایسه با انرژی جاذبه بین مولکول های آب غالب باشد، آن ماده حل می شود. اگر این شرط برآورده نشود، "معجزه" نیز اتفاق نمی افتد.

"چراغ راهنمایی" اصلی با چراغ قرمز برای آب، چربی ها هستند. به همین دلیل است که اگر به طور ناگهانی به لباس خود با یک لکه روغنی رسا «پاداش» بدهیم، عبارت «فقط آب اضافه کنید» در این شرایط صرفه جویی نخواهد کرد.

اگرچه، با توجه به این واقعیت که ناخودآگاه ما عادت داریم که آب را به عنوان یک حلال جهانی ببینیم که می تواند تقریباً هر مشکلی را حل کند، اغلب هنوز سعی می کنیم مشکل را با کمک آب حل کنیم. و وقتی موفق نمی شویم، اغلب عصبانی می شویم، اما در واقع، باید... خوشحال باشیم. بله، فقط شاد باشید!

در واقع، به این دلیل که آب از توانایی حل کردن چربی ها محروم است، ما می توانیم زندگی کنیم، زیرا دقیقاً به دلیل این است که چربی ها در "لیست سیاه" برای آب گنجانده شده اند که خود ما آنها را حل نمی کنیم.

اما نمک ها، قلیایی ها و اسیدهای آب یک "لذیذ" واقعی هستند. به هر حال، چنین خواص شیمیاییدوباره، آنها برای یک فرد بسیار مفید هستند. از این گذشته ، اگر اینطور نبود ، محصولات پوسیدگی یک محل دفن زباله واقعی در بدن ایجاد می کردند و خون به طور خودکار غلیظ می شد. بنابراین، اگر شخصی از آب محروم شود، در روز پنجم می میرد. علاوه بر این، البته، اگر به طور منظم مقدار مورد نیاز را دریافت نکنید (هنجار "متوسط" 2-3 لیتر در روز است)، نمک های حل نشده به طور قابل توجهی خطر ابتلا به سنگ در کلیه ها و مثانه را افزایش می دهند.

با این حال، البته، دقیقاً به این دلیل که آب، به عنوان مثال، همان نمک ها را حل می کند، نیازی به تبدیل شدن به یک "آب خوار" کنترل نشده، ایجاد "رکوردهای جسورانه" نیست، صرفاً به این دلیل که اختلاف نظر او را مجبور به انجام این کار می کند. پس از همه، این می تواند تا حد زیادی تعادل مواد معدنی بدن را مختل کند.

ضمناً، با گذر از خود (چه به معنای واقعی و چه در معنای مجازی) و درک ماهیت فیزیکی و شیمیایی این پدیده، به راحتی می توان به نقش حلال آب در بسیاری از زمینه های دیگر، اعم از خانگی و صنعتی پی برد. .

آب یکی از فراوان ترین ترکیبات روی زمین است. این فقط در رودخانه ها و دریاها نیست. همه موجودات زنده نیز حاوی آب هستند. زندگی بدون آن غیر ممکن است. آب یک حلال خوب است (به راحتی حل می شود مواد مختلف). شیره حیوانی و گیاهی عمدتاً از آب تشکیل شده است. آب برای همیشه وجود دارد. دائماً از خاک به جو و موجودات زنده و عقب می رود. بیش از 70 درصد سطح زمینپوشیده از آب

آب چیست

چرخه آب

آب رودخانه ها، دریاها و دریاچه ها دائماً تبخیر می شود و به قطرات ریز بخار آب تبدیل می شود. قطرات با هم جمع می شوند و تشکیل می شوند که از آن آب به صورت باران روی زمین می ریزد. این چرخه آب در طبیعت است. در ابرهای بخار خنک می شویم و به صورت باران، برف یا تگرگ به زمین باز می گردیم. فاضلاب فاضلاب ها و کارخانه ها تصفیه شده و سپس به دریا تخلیه می شود.

ایستگاه آب

آب رودخانه لزوماً حاوی ناخالصی است، بنابراین باید تصفیه شود. آب وارد مخازن می شود و در آنجا ته نشین می شود و ذرات جامد در ته آن می نشینند. سپس آب از فیلترهایی عبور می کند که مواد جامد باقی مانده را به دام می اندازند. آب از طریق لایه‌هایی از شن تمیز، ماسه یا کربن فعال نفوذ می‌کند، جایی که از آلودگی و ناخالصی‌های جامد پاک می‌شود. پس از فیلتراسیون، آب با کلر تصفیه می شود تا باکتری های بیماری زا را از بین ببرد و پس از آن به مخازن پمپ شده و به ساختمان های مسکونی و کارخانه ها عرضه می شود. قبل از فاضلاببه دریا خواهد رفت، باید تمیز شود. در یک کارخانه تصفیه آب، از فیلترهایی که خاک را به دام می اندازند عبور داده می شود، سپس به مخازن ته نشینی پمپ می شود، جایی که مواد جامد اجازه ته نشین شدن به کف را دارند. باکتری ها بقایای مواد آلی را از بین می برند و آنها را به اجزای بی ضرر تجزیه می کنند.

تصفیه آب

آب حلال خوبی است، بنابراین معمولاً حاوی ناخالصی است. با استفاده از آن می توانید آب را تصفیه کنید تقطیر(به مقاله "" مراجعه کنید)، اما بیشتر روش موثرتمیز کردن - دیونیزاسیون(نمک زدایی). یون‌ها اتم‌ها یا مولکول‌هایی هستند که الکترون از دست داده یا به دست آورده‌اند و در نتیجه بار مثبت یا منفی دریافت کرده‌اند. برای دییونیزاسیون، ماده ای به نام یونیت. این ماده حاوی یون های هیدروژن با بار مثبت (H+) و یون های هیدروکسید با بار منفی (OH -) است.وقتی آب آلوده از رزین عبور می کند، یون های ناخالص با یون های هیدروژن و هیدروکسید رزین جایگزین می شوند. یون های هیدروژن و هیدروکسید با هم ترکیب می شوند و مولکول های آب جدید را تشکیل می دهند. آبی که از مبدل یونی عبور کرده است دیگر ناخالصی ندارد.

آب به عنوان یک حلال

آب یک حلال عالی است، بسیاری از مواد به راحتی در آن حل می شوند (همچنین به مقاله "" مراجعه کنید). به همین دلیل است که آب خالص به ندرت در طبیعت یافت می شود. در یک مولکول آب بارهای الکتریکیکمی از هم جدا می شوند زیرا اتم های هیدروژن در یک طرف مولکول قرار دارند. به همین دلیل است که ترکیبات یونی (ترکیبات ساخته شده از یون ها) به راحتی در آن حل می شوند. یون ها باردار می شوند و مولکول های آب آنها را جذب می کنند.

آب، مانند همه حلال ها، فقط می تواند مقدار محدودی از یک ماده را حل کند. زمانی که حلال نتواند بخش دیگری از ماده را حل کند، محلولی اشباع نامیده می شود. به طور معمول، مقدار ماده ای که یک حلال می تواند حل کند با حرارت دادن افزایش می یابد. شکر در آب گرم راحتتر از آب سرد حل می شود. نوشابه های گازدار بخار آب دی اکسید کربن هستند. هر چه مقدار بالاتر، محلول گاز بیشتری را جذب کند. بنابراین، هنگامی که یک قوطی نوشیدنی را باز می کنیم و در نتیجه فشار را کاهش می دهیم، دی اکسید کربن. هنگامی که گرم می شود، حلالیت گازها کاهش می یابد. در رودخانه 1 لیتری و آب دریابه طور معمول حدود 0.04 گرم اکسیژن حل می شود. این برای جلبک ها، ماهی ها و سایر ساکنان دریاها و رودخانه ها کافی است.

آب سخت

آب سخت حاوی مواد معدنی محلول است که از صخره هایی که آب از آن عبور می کرد به دست می آید. صابون در چنین آبی به خوبی کف نمی کند زیرا با مواد معدنی واکنش می دهد و پوسته پوسته می شود. دو نوع آب سخت وجود دارد. تفاوت آنها در نوع مواد معدنی محلول است. نوع مواد معدنی محلول در آب بستگی به نوع سنگی دارد که آب از آن عبور می کند (شکل را ببینید). سختی موقت آب زمانی رخ می دهد که سنگ آهک با آب باران واکنش می دهد. سنگ آهک یک کربنات کلسیم نامحلول است و آب باران محلول ضعیفی از اسید کربنیک است. اسید با کربنات کلسیم واکنش داده و بی کربنات تشکیل می دهد که در آب حل می شود و آن را سخت می کند.

هنگامی که آب با سختی موقت به جوش می آید یا تبخیر می شود، برخی از مواد معدنی رسوب می کنند و در انتهای کتری یا استالاکتیت ها و استالاگمیت ها در غار رسوب می کنند. آب با سختی ثابت حاوی سایر ترکیبات کلسیم و منیزیم مانند گچ است. این مواد معدنی هنگام جوشاندن رسوب نمی کنند.

نرم کننده آب

می‌توانید مواد معدنی را که آب را سخت می‌کنند، با افزودن سودا به محلول یا از طریق تبادل یونی، فرآیندی شبیه به یون زدایی آب در طول تصفیه، حذف کنید. ماده ای حاوی یون های سدیم که با یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب تبادل می کند. در مبدل یونی، آب سخت از آن عبور می کند زئولیت- ماده حاوی سدیم در زئولیت یون های کلسیم و منیزیم با یون های سدیم مخلوط می شوند که به آب سختی اضافه نمی کنند. سودا شوینده کربنات سدیم است. در آب سخت با ترکیبات کلسیم و منیزیم واکنش می دهد. نتیجه ترکیبات نامحلولی است که لخته تشکیل نمی دهند.

آلودگی آب

هنگامی که آب تصفیه نشده کارخانه ها و خانه ها وارد دریاها و رودخانه ها می شود، آلودگی آب رخ می دهد. اگر ضایعات زیادی در آب وجود داشته باشد، باکتری ها تجزیه می شوند مواد آلی، تکثیر شده و تقریباً تمام اکسیژن را جذب می کند. تنها باکتری های بیماری زا که می توانند در آب بدون اکسیژن زندگی کنند در چنین آبی زنده می مانند. هنگامی که سطح اکسیژن محلول در آب کاهش می یابد، ماهی ها و گیاهان می میرند. زباله ها، آفت کش ها و نیترات های کودها، سمی - سرب و جیوه نیز وارد آب می شوند. مواد سمیاز جمله فلزات وارد بدن ماهی ها و از آنها وارد بدن حیوانات دیگر و حتی انسان می شود. آفت کش ها میکروارگانیسم ها و حیوانات را از بین می برند و در نتیجه تعادل طبیعی را بر هم می زنند. کودهای حاصل از مزارع و مواد شویندهفسفات های حاوی فسفات هنگامی که در آب رها می شوند باعث افزایش رشد گیاه می شوند. گیاهان و باکتری هایی که از گیاهان مرده تغذیه می کنند، اکسیژن را جذب می کنند و محتوای آن را در آب کاهش می دهند.

شرح مختصری از نقش آب برای موجودات

آب مهمترین چیز است ترکیب معدنی، بدون آن زندگی روی زمین غیرممکن است. این ماده هم مهمترین قسمت است و هم به عنوان یک عامل بیرونی برای همه موجودات زنده نقش مهمی دارد.

در سیاره زمین، آب به سه قسمت یافت می شود حالت های تجمع: گازی (بخار در، مایع (آب در جو و مه آلود در جو) و جامد (آب در یخچال ها، کوه های یخ و غیره) فرمول آب بخار H 2 O، مایع (H 2 O) 2 (در T = است. 277 K) و (H 2 O) n - برای آب جامد (کریستال های یخ)، که در آن n = 3، 4، ... (بستگی به دما دارد - هر چه دما کمتر باشد، مقدار n بیشتر است). مولکول های آب ترکیب می شوند. به ذرات با فرمول (H 2 O) n در نتیجه تشکیل ویژه پیوندهای شیمیاییهیدروژن نامیده می شود. چنین ذرات را همراه نامیده می شود. به دلیل تشکیل پیوندها، ساختارهای سست بیشتری نسبت به آب مایع ایجاد می شود، بنابراین، در دمای زیر 277 کلوین، چگالی آب برخلاف سایر مواد افزایش نمی یابد، اما کاهش می یابد، در نتیجه یخ روی سطح شناور می شود. آب مایعو توده های عمیق آب تا ته منجمد نمی شوند، به خصوص که آب رسانایی حرارتی کمی دارد. این دارد پراهمیتبرای موجوداتی که در آب زندگی می کنند - آنها در یخبندان های شدید نمی میرند و در سرمای زمستان تا شروع شرایط دمایی مطلوب تر زنده می مانند.

دسترسی پیوند های هیدروژنیباعث ظرفیت گرمایی بالای آب می شود که باعث می شود زندگی ممکندر سطح زمین، از آنجایی که وجود آب به کاهش اختلاف دمای روز و شب و همچنین در زمستان و تابستان کمک می کند، زیرا با سرد شدن، آب متراکم می شود و گرما آزاد می شود و با گرم شدن، آب تبخیر می شود و می شکند. پیوندهای هیدروژنی صرف می شود و سطح زمین بیش از حد گرم نمی شود.

مولکول های آب نه تنها با یکدیگر، بلکه با مولکول های سایر مواد (کربوهیدرات ها، پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک) پیوند هیدروژنی تشکیل می دهند که یکی از دلایل تشکیل کمپلکس است. ترکیبات شیمیایی، در نتیجه تشکیل آن وجود یک ماده خاص امکان پذیر است - یک ماده زنده که مختلف را تشکیل می دهد.

نقش اکولوژیکی آب بسیار زیاد است و دو جنبه دارد: هم یک عامل محیطی بیرونی (جنبه اول) و هم درونی (جنبه دوم) محیطی است. آب به عنوان یک عامل محیطی خارجی بخشی از عوامل غیرزیست (رطوبت، زیستگاه، جزءآب و هوا و میکرو اقلیم). آب به عنوان یک عامل داخلی نقش مهمی در داخل سلول و داخل بدن دارد. بیایید نقش آب در داخل سلول را در نظر بگیریم.

در یک سلول، آب وظایف زیر را انجام می دهد:

1) محیطی که تمام اندامک های سلول در آن قرار دارند.

2) یک حلال برای مواد معدنی و آلی.

3) محیطی برای وقوع فرآیندهای مختلف بیوشیمیایی؛

4) یک کاتالیزور برای واکنش های تبادلی بین مواد معدنی.

5) یک معرف برای فرآیندهای هیدرولیز، هیدراتاسیون، فتولیز و غیره؛

6) حالت خاصی از سلول ایجاد می کند، به عنوان مثال تورگور، که سلول را الاستیک و از نظر مکانیکی قوی می کند.

7) عملکرد ساخت و ساز را انجام می دهد، که شامل این واقعیت است که آب بخشی از ساختارهای سلولی مختلف، به عنوان مثال غشاء و غیره است.

8) یکی از عواملی است که تمام ساختارهای سلولی را در یک کل واحد متحد می کند.

9) ایجاد می کند رسانایی الکتریکیمحیط، انتقال مواد معدنی و ترکیبات آلیبه حالت حل شده، باعث می شود تفکیک الکترولیتیترکیبات یونی و بسیار قطبی

نقش آب در بدن این است که:

1) عملکرد انتقال را انجام می دهد، زیرا مواد را به حالت محلول تبدیل می کند و محلول های حاصل را به دلیل نیروهای مختلف(مثلاً فشار اسمزی و غیره) حرکت از یک اندام به اندام دیگر.

2) به دلیل این واقعیت که بدن حاوی محلول های الکترولیتی است که قادر به انجام تکانه های الکتروشیمیایی هستند، عملکرد رسانایی را انجام می دهد.

3) اندام ها و سیستم های اندام فردی را به دلیل وجود مواد خاص (هورمون ها) در آب و در عین حال تنظیم هومورال به هم متصل می کند.

4) یکی از موادی است که دمای بدن را تنظیم می کند (آب به صورت عرق بر روی سطح بدن رها می شود، تبخیر می شود و در نتیجه گرما جذب می شود و بدن خنک می شود).

5) در محصولات غذاییو غیره.

اهمیت آب در خارج از بدن در بالا توضیح داده شده است (زیستگاه، تنظیم کننده دمای خارجی و غیره).

نقش مهمی برای موجودات دارد آب شیرین(میزان نمک کمتر از 0.3٪). در طبیعت، آب خالص شیمیایی عملا وجود ندارد؛ خالص ترین آب باران از مناطق روستایی، دور از مناطق بزرگ است. شهرک ها. آب موجود در بدنه های آب شیرین - رودخانه ها، برکه ها، دریاچه های تازه - برای موجودات مناسب است.

رایج ترین حلال در سیاره ما آب است. بدن یک فرد متوسط ​​۷۰ کیلوگرمی تقریباً ۴۰ کیلوگرم آب دارد. در این حالت حدود 25 کیلوگرم آب مایع داخل سلول ها و 15 کیلوگرم مایع خارج سلولی است که شامل پلاسمای خون، مایع بین سلولی، مایع مغزی نخاعی، مایع داخل چشمی و محتویات مایع دستگاه گوارش است. در موجودات جانوری و گیاهی معمولاً آب بیش از 50 درصد است و در برخی موارد میزان آب به 90-95 درصد می رسد.

آب به دلیل خواص غیرعادی خود یک حلال منحصر به فرد است که کاملاً برای زندگی سازگار است.

اول از همه، آب بسیاری از ترکیبات یونی و قطبی را به خوبی حل می کند. این خاصیت آب تا حد زیادی به دلیل ثابت دی الکتریک بالای آن (78.5) است.

دسته بزرگ دیگری از موادی که بسیار محلول در آب هستند شامل ترکیبات آلی قطبی مانند قندها، آلدئیدها، کتون ها و الکل ها است. حلالیت آنها در آب با تمایل مولکول های آب به تشکیل پیوندهای قطبی با گروه های عاملی قطبی این مواد، به عنوان مثال با گروه های هیدروکسیل الکل ها و قندها یا با اتم اکسیژن گروه کربونیل آلدئیدها و کتون ها توضیح داده می شود. در زیر نمونه هایی از پیوندهای هیدروژنی مهم برای حلالیت مواد در آن آورده شده است سیستم های بیولوژیکی. آب به دلیل قطبیت زیاد خود باعث هیدرولیز مواد می شود.

از آنجایی که آب قسمت اصلی را تشکیل می دهد محیط داخلیبدن، فرآیندهای جذب، حرکت مواد مغذی و محصولات متابولیک را در بدن تضمین می کند.

لازم به ذکر است که آب محصول نهایی اکسیداسیون بیولوژیکی مواد به ویژه گلوکز است. تشکیل آب در نتیجه این فرآیندها با رهاسازی همراه است مقدار زیادانرژی تقریباً 29 کیلوژول بر مول.

سایر خواص غیرعادی آب نیز مهم هستند: کشش سطحی بالا، ویسکوزیته کم، نقطه ذوب و جوش بالا و چگالی بالاتر در حالت مایع نسبت به حالت جامد.

آب با حضور گروه‌هایی از مولکول‌های مرتبط با پیوندهای هیدروژنی مشخص می‌شود.

بسته به تمایل به آب، گروه های عاملی ذرات محلول به آب دوست (جذب آب)، به راحتی توسط آب حل می شوند، آبگریز (آب دفع کننده) و آمفی دوست تقسیم می شوند.

به گروه های آب دوستشامل گروه های عاملی قطبی: هیدروکسیل -OH، آمینو -NH 2، تیول -SH، کربوکسیل -COOH.

به گروه های آبگریز - غیر قطبی،به عنوان مثال، رادیکال های هیدروکربنی: CH3-(CH2) p -، C 6 H 5 -.

هیفیلیک شامل موادی (اسیدهای آمینه، پروتئین ها) است که مولکول های آنها دارای هر دو گروه آبدوست (-OH, -NH 2, -SH, -COOH) و گروه های آبگریز هستند: (CH 3, (CH 2) n, - C 6 H 5 -).

هنگامی که مواد دودوست حل می شوند، ساختار آب در نتیجه برهمکنش با گروه های آبگریز تغییر می کند. درجه ترتیب مولکول های آب واقع در نزدیکی گروه های آبگریز افزایش می یابد و تماس مولکول های آب با گروه های آبگریز به حداقل می رسد. گروه های آبگریز، زمانی که با هم مرتبط شوند، مولکول های آب را از ناحیه خود بیرون می راند.

فرآیند انحلال

ماهیت فرآیند انحلال پیچیده است. طبیعتاً این سؤال مطرح می شود که چرا برخی از مواد در برخی از حلال ها به راحتی حل می شوند و در برخی دیگر ضعیف یا عملاً نامحلول هستند.

تشکیل محلول ها همیشه با فرآیندهای فیزیکی خاصی همراه است. یکی از این فرآیندها انتشار یک املاح و یک حلال است. به لطف انتشار، ذرات (مولکول ها، یون ها) از سطح ماده حل کننده حذف می شوند و به طور مساوی در کل حجم حلال توزیع می شوند. به همین دلیل است که در غیاب هم زدن، سرعت انحلال به سرعت انتشار بستگی دارد. با این حال، نمی توان حلالیت نابرابر مواد در حلال های مختلف را تنها با فرآیندهای فیزیکی توضیح داد.

شیمیدان بزرگ روسی D.I. Mendeleev (1834-1907) معتقد بود که فرآیندهای شیمیایی. او وجود هیدرات های اسید سولفوریک H 2 SO 4 * H 2 O، H 2 SO 4 * 2H 2 O، H 2 SO 4 * 4H 2 O و برخی مواد دیگر، به عنوان مثال، C 2 H 5 OH * 3H 2 را ثابت کرد. O. B در این موارد انحلال با تشکیل پیوندهای شیمیایی بین ذرات املاح و حلال همراه است. این فرآیند حلالیت نامیده می شود، در مورد خاصی که حلال آب است، هیدراتاسیون.

همانطور که مشخص شد، بسته به ماهیت ماده محلول، حلال ها (هیدرات ها) می توانند در نتیجه فعل و انفعالات فیزیکی تشکیل شوند: برهمکنش یون-دو قطبی (به عنوان مثال، در حین انحلال مواد با ساختار یونی (NaCI و غیره). برهمکنش دوقطبی-دوقطبی در حین انحلال مواد با ساختار مولکولی (مواد آلی)).

فعل و انفعالات شیمیایی به دلیل پیوندهای دهنده و گیرنده انجام می شود. در اینجا، یون‌های املاح گیرنده‌های الکترون هستند، و حلال‌ها (H 2 O، NH 3) اهداکنندگان الکترون هستند (به عنوان مثال، تشکیل کمپلکس‌های آبی)، و همچنین در نتیجه تشکیل پیوندهای هیدروژنی (به عنوان مثال، حل کردن الکل). در آب).

شواهد و مدارک فعل و انفعالات شیمیاییاملاح با حلال اثرات حرارتی و تغییرات رنگی است که با انحلال همراه است.

به عنوان مثال، هنگامی که هیدروکسید پتاسیم در آب حل می شود، گرما آزاد می شود:

KOH + xH 2 O = KOH (H 2 O) x; ΔН° سل = 55 کیلوژول بر مول.

و هنگامی که کلرید سدیم حل می شود، گرما جذب می شود:

NaCI + xH 2 O = NaCI (H 2 O) x; ΔН° سل = +3.8 kJ/mol.

گرمای آزاد شده یا جذب شده با حل شدن 1 مول از یک ماده نامیده می شود گرمای محلول محلول Q

طبق قانون اول ترمودینامیک

محلول Q = محلول ΔН ,

که در آن ΔΝ dist تغییر در آنتالپی زمانی است که مقدار معینی از ماده حل می شود.

حل کردن سولفات مس بی آب در آب سفیدمنجر به ظاهر شدن رنگ آبی شدید می شود. تشکیل محلول‌ها، تغییر رنگ، اثرات حرارتی و همچنین تعدادی از عوامل دیگر نشان‌دهنده تغییر ماهیت شیمیایی اجزای محلول در طول تشکیل آن است.

بنابراین، مطابق با مفاهیم مدرن، انحلال یک فرآیند فیزیکوشیمیایی است که در آن هم فیزیکی و هم گونه های شیمیاییفعل و انفعالات.

آب یک ماده مایع است که طعم، رنگ و بو ندارد. آب خالص کاملا شفاف است. اگر آب را در یک لیوان شیشه ای بریزید، می توانید اشیاء پشت آن را از طریق دیواره های آن ببینید. اب سیالیت داردبه لطف آن از شکاف ها و شکاف ها نفوذ می کند و همه چیز را در اطراف نفوذ می کند.

در حالت مایع، آب:

• دریاها، اقیانوس ها، رودخانه ها و دریاچه ها را پر می کند.
• خاک را اشباع می کند؛
• بخشی از گیاهان؛
• بخشی از بدن پستانداران است.

خاصیت شگفت انگیز آب این است که می داند چگونه حل شودتقریبا همه چیز در اطراف برخی از اجسام هستند که خیس می شوند اما حل نشده باقی می مانند. چگونه و چرا این اتفاق می افتد؟

راه حل چیست؟

هنگامی که یک ماده حل می شود، با مایع مخلوط می شود و محلول تشکیل می شود. راه حلی می توان نام برد چای در لیوان،جایی که حبه قند قبلا قرار داده شده بود. آبی که شکر را جذب کرده است طعم شیرینی دارد. هنگامی که یک ماده با یک حلال ترکیب می شود، یک محلول تشکیل می شود. محلول آبماده ای محلول در آب است که با آب تمیز رقیق شده است. آب حلال خوبی است، اما نمی تواند سنگ، چوب یا پلاستیک را حل کند. اگر چندین سنگریزه را در آب بیندازید، در ته لیوان باقی می مانند.

چگونه این اتفاق می افتد؟

اگر یک قطره آب را زیر میکروسکوپ بررسی کنیم، خواهیم دید که از ذرات خاصی به نام مولکول تشکیل شده است. آنها را نمی توان با چشم غیر مسلح دید. مولکول های آب از نظر الکتریکی خنثی هستند،این بدان معنی است که آنها با همه مواد "دوستانه" هستند. آنها جاذبه خاصی به مواد خاصی دارند. دوستی شگفت انگیز مولکول های آب به آنها اجازه می دهد به راحتی با مولکول های مواد دیگر ترکیب می شود،حمل بار

هنگامی که با مولکول های یک ماده دیگر تماس پیدا می کند، جاذبه تشدید می شود، در نتیجه ماده با آب مخلوط می شود و به طور کامل در آن حل می شود. اگر هیچ جاذبه ای وجود نداشته باشد، بر این اساس، همه چیز بدون تغییر باقی می ماند. این ماده در ته لیوان باقی می ماند. اگر کمی نمک به آب اضافه کنید و با قاشق هم بزنید نمک به زودی از بین می رود. آب مزه شوری خواهد داشت.

آب پاک چیست؟

آب کاملاً خالص در طبیعت وجود ندارد. تقریبا تمام مایعاتی که در آنها می بینیم زندگی روزمره، راه حل هستند.آب لوله کشی محلولی از آب با ناخالصی های آهن است. قبل از ورود به شیشه، آب از طریق لوله های آهنی جریان می یابد و مولکول های آهن را جذب می کند. راه حل های طبیعی نوشیدنی ها هستند - چای، آب میوه و کمپوت. همه آنها حاوی اجزای مفید برای بدن انسان هستند. آب می تواند نه تنها جامدات، بلکه مواد مایع و گاز را نیز حل کند.

همیشه چیزی در آب معمولی حل شده است. آب باران، آب، رودخانه یا دریاچه حاوی هرگونه ناخالصی است.

کدام مواد در آب حل می شوند و کدام نه؟

در طبیعت مواد جامد، مایع و گازی وجود دارند که دارای خواص مختلفی هستند. برخی از آنها قادر به حل شدن در آب هستند، برخی دیگر نه. بسته به این ویژگی، گروه های زیر از مواد متمایز می شوند:

• آب گریز (آب گریز)؛
• جذب آب (آب دوست).

مواد آبگریز یا در آب کم محلول هستند یا اصلا در آن حل نمی شوند. این گونه مواد عبارتند از لاستیک، چربی، شیشه، ماسه و غیره. برخی از نمک ها، قلیاها و اسیدها را می توان مواد آبدوست نامید.

از آنجایی که سلول های بدن انسان دارای غشایی حاوی اجزای چربی هستند، چربی اجازه نمی دهد بدن انسان در آب حل شود. به دلیل ساختار منحصر به فرد موجود زنده، آب نه تنها سلول های بدن را جذب نمی کند، بلکه از زندگی انسان پشتیبانی می کند.

بیایید آن را جمع بندی کنیم

هنگامی که آب با غذا تماس پیدا می کند، مواد مغذی را در خود حل کرده و سپس به سلول های بدن انسان رها می کند. در عوض، آب مواد زائد را جمع آوری می کند که از طریق عرق و ادرار آزاد می شوند.

مواد کمی در طبیعت وجود دارند که در آب محلول نباشند. حتی فلز نیز با تماس طولانی مدت با آب، شروع به حل شدن در آن می کند.

آب با اجزای حل شده در آن ویژگی های جدیدی کسب می کند.به عنوان مثال، یک محلول نقره می تواند میکروب ها را از بین ببرد. آب سیستمی است که می تواند برای انسان مفید یا مضر باشد. و این بستگی به آنچه در آن حل شده است.

اگر این پیام برای شما مفید بود، خوشحال می شوم شما را ببینم