Gesättigte Lösungen Löslichkeit Mess

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Viele wesentlichen chemischen Reaktionen und natürlichen biochemischen Prozesse treten in flüssigen Lösungen, so das Verständnis der chemischen Eigenschaften von flüssigen Lösungen ist von grundlegender Bedeutung. Dieses Projekt stellt die grundlegende Frage, wie viel von einer Substanz in Wasser lösen kann, für drei verschiedene Substanzen: gewöhnliches Kochsalz, Bittersalz und Zucker.

Das Ziel dieses Projektes ist die Löslichkeiten von einigen üblichen Chemikalien zu messen: Kochsalz (NaCl), Bittersalz (MgSO 4) und Zucker (Saccharose, C12 H22 O11).

Einführung

Ein guter Teil der Substanzen im Leben täglich beschäftigen wir uns, wie Milch, Benzin, Shampoo, Holz, Stahl und Luft sind Mischungen. Wenn die Mischung homogen ist. das heißt, wenn seine Bestandteile gleichmäßig vermischt werden, ist es eine Lösung genannt. Es gibt verschiedene Arten von Lösungen, und diese kann durch staatliche (Gas, Flüssigkeit oder Feststoff) kategorisiert werden. Die Tabelle gibt einige Beispiele für Lösungen in verschiedenen Staaten. Viele wesentliche chemischen Reaktionen und natürliche Prozesse treten in flüssigen Lösungen, insbesondere solche mit Wasser (wässrige Lösungen), weil so viele Dinge in Wasser auflösen. In der Tat ist Wasser manchmal als universelles Lösungsmittel bezeichnet. Die elektrischen Ladungen in Wassermolekülen helfen verschiedene Arten von Substanzen auflösen. Lösungen bilden, wenn die Anziehungskraft zwischen gelöstem Stoff und Lösungsmittel größer ist als die Anziehungskraft zwischen den Teilchen in dem gelösten Stoff ist. Zwei Beispiele für solche wichtigen Prozesse sind die Aufnahme von Nährstoffen durch die Pflanzen und die chemische Verwitterung von Mineralien. Chemische Verwitterung beginnt stattzufinden, wenn Kohlendioxid in der Luft, in Regenwasser löst. Eine Lösung Kohlensäure genannt wird, gebildet. Das Verfahren wird dann als das saure Wasser sickert in Felsen abgeschlossen und löst unterirdische Kalksteinablagerungen. Manchmal kann die Auflösung von löslichen Mineralien in Gesteinen sogar zur Bildung von Höhlen führen.

Arten von Lösungen

Wenn man einen Moment dauert wässrige Lösungen zu prüfen, beobachtet man schnell, dass sie viele interessante Eigenschaften aufweisen. Zum Beispiel ist das Leitungswasser in Ihrer Küchenspüle nicht genau 0 ° C einfrieren. Dies liegt daran, Leitungswasser ist nicht reines Wasser; es enthält gelöste Stoffe. Einige Leitungswasser, wie hartes Wasser allgemein bekannt. enthält Mineral Solute, wie Calciumcarbonat, Magnesiumsulfat, Calciumchlorid und Eisensulfat. Eine weitere interessante Lösung Eigenschaft wird mit Salz und Eis ausgestellt. Haben Sie jemals die lästige Pflicht des Werfens Salz auf einem vereisten Gehweg haben? Wenn das Eis zu schmelzen beginnt, löst sich das Salz im Wasser und bildet Salzwasser. Was passiert mit dem Gefrierpunkt von Wasser, wenn Salz hinzugefügt wird? Auch haben einige Organismen entwickelt mit natürlichen Einfrieren Wassertemperaturen, um zu überleben „Frostschutzmittel.“ Bestimmte Artic Fische haben Blut eine hohe Konzentration eines spezifischen Proteins enthält. Dieses Protein verhält sich wie ein gelöster Stoff in einer Lösung und senkt den Gefrierpunkt des Blutes. Gehen zum anderen Ende des Spektrums kann man beobachten, dass der Siedepunkt einer Lösung durch die Zugabe eines gelösten Stoffes beeinflusst wird. Sie Eier kochen schneller oder langsamer, wenn Salz in den Topf Wasser gegeben wird? Diese beiden Eigenschaften, nämlich Gefrierpunktserniedrigung und Siedepunktserhöhung, genannt kolligativer Eigenschaften (Eigenschaften, die von der Anzahl der Moleküle ab, aber nicht von ihrer chemischen Natur). Erforschung dieser Eigenschaften und andere von wässrigen Lösungen sind nur einige der vielen Möglichkeiten, wie Sie den Rahmen dieses Projekts erweitern konnte.

Schließlich, wenn Sie über Lösungen oder andere Bereiche der Chemie genießen zu lernen, um eine Karriere in der Physik betrachten. Ein Beispiel arbeitet als analytischen Chemiker. Solche Chemiker analysieren die chemische Zusammensetzung von Substanzen. Sie führen viele Experimente besondere Eigenschaften von Substanzen für eine Vielzahl von Gründen, zu identifizieren. Vielleicht sind sie mit dem Testen kommunalen Trinkwasser für seine Reinheit aufgeladen, oder vielleicht müssen sie eine forensische Probe für Beweise in einem Versuch getestet werden. Was immer der Grund, es ist eine Herausforderung, die Arbeit Präzision und kreatives Denken erfordert.

In diesem Projekt werden messen Sie die Wasserlöslichkeit einiger üblichen Haushaltschemikalien: Kochsalz (NaCl), Bittersalz (MgSO 4) und Zucker (Saccharose, C12 H22 O11). Wie viel jeder Chemikalie kann in einem bestimmten Volumen Wasser auflösen?

Begriffe und Konzepte

Um dieses Projekt zu tun, sollten Sie Forschung tun, dass Sie die folgenden Begriffe und Konzepte verstehen ermöglicht:

Lösung
Solute
Lösungsmittel
Lösliche vs. unlöslichen
Chemische Struktur von Wasser
Polares Molekül
Anziehungskraft
Konzentration einer Lösung
Verdünnen vs. konzentriert
Natriumchlorid (NaCl)
Magnesiumsulfat (MgSO 4)
Sucrose (C12 H22 O11)

Was ist eine gesättigte Lösung?
Was ist der Unterschied zwischen einer gesättigten Lösung und einer ungesättigten Lösung?

Literaturverzeichnis

Materialien und Geräte

Um dieses Experiment durchführen, müssen Sie die folgenden Materialien und Geräte:

Destilliertes Wasser
Metric Flüssigkeitsmessbecher (oder Meßzylinder)
Drei saubere Glasgläser oder Becher
Nicht-jodiertes Kochsalz (NaCl)
Bittersalz (MgSO 4)
Zucker (Saccharose, C12 H22 O11)
Einweg-Plastiklöffel
Thermometer
Drei flache Teller oder Untertassen
Ofen
Elektronische Küchenwaage (Genauigkeit 0,1 g), wie die Fast Weigh MS-500-BLK Digitale Taschenwaage, 500 von 0,1 G. erhältlich bei Amazon.com

Versuchsdurchführung

Haben Ihre Forschung Hintergrund, so dass Sie vertraut sind mit den Bedingungen, Konzepte und Fragen vor.

Bestimmung Löslichkeit: Methode 1

Messung 100 ml destilliertem Wasser vermischt und in einen sauberen, leeren Becher oder Glas.
Verwenden Sie die Küchenwaage die vorgeschlagene Menge des gelösten Stoffes, um Gewicht zu prüfen.
1. 50 g nicht-jodiertes Kochsalz (NaCl)
2. 50 g Bittersalz (MgSO4)
3. 250 g Zucker (Saccharose, C12 H22 O11)
Fügen Sie eine kleine Menge des gelösten Stoffes an das Wasser und rühren Sie mit einem sauberen Einweg-Löffel, bis sie gelöst.
Wiederholen Sie diesen Vorgang, immer eine kleine Menge, bis der gelöste Stoff Zugabe nicht mehr auflösen.
Wiegen Sie die Menge des gelösten Stoffes zu bestimmen, wie viel Rest wurde zu der Lösung gegeben. Speichern Sie Ihre gesättigten Lösungen für das zweite Verfahren.

Bestimmung Löslichkeit: Methode 2

Beschriften die Unterseite jeder Untertasse mit Band, ein für jede Lösung.
Wiegen Sie die leere Untertasse und das Gewicht aufgezeichnet.
Gießen in 10-15 ml der geeigneten gesättigten Lösung (entsprechend dem Etikett auf der Untertasse).
Wiegen Sie die Untertasse + Lösung und das Gewicht aufgezeichnet.
Wiederholen Sie Schritte 2-4 für jede der drei Lösungen.
Setzen Sie die Untertassen in einem warmen Ort (zum Beispiel einem Ofen bei schwacher Hitze) und lassen Sie das Wasser verdampfen.
Re-wiegen die Untertassen + trockene Kristalle.
1. Tipp: Sicherstellen, dass alle Wasser durch Abwiegen jedes Saucer mehrmals verdampft ist, mit einem Intervall wieder in den Ofen dazwischen, um sicherzustellen, dass das Gewicht nicht mehr ändert.

Analysieren der Ergebnisse

Um sicherzustellen, dass Ihre Ergebnisse reproduzierbar sind, sollten Sie Ihre Löslichkeit Experiment mindestens drei getrennte Zeiten für jede Chemikalie wiederholen.
Für jede Löslichkeit von Methode 1 bestimmt, werden Sie das ursprüngliche Volumen des Wassers haben, die Gesamtmasse des gelösten Stoffes, und die restliche Masse des gelösten Stoffes. Sie können berechnen, wie viel des gelösten Stoffes gelöst wurde.
Für jede Bestimmung der Löslichkeit von Methode 2, wird man die Masse des trockenen Feststoffs nach dem Verdampfungs hat, und die Masse der ursprünglichen Lösung. Sie können die Masse des Wassers berechnen, das verdampft.
Berechnen Sie die durchschnittliche Löslichkeit in Gramm des gelösten Stoffes je 100 ml Wasser, wie sie von jedem Verfahren bestimmt.
Fortgeschrittene sollte auch die Standardabweichung der Löslichkeit berechnen, wie sie von jedem Verfahren bestimmt.
Vergleichen Sie die Ergebnisse der beiden Methoden.
Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse veröffentlichten Löslichkeiten für die drei Chemikalien.

Variationen

Lassen Sie uns sagen, dass statt mit reinem Wasser des Startens Sie Bittersalz (MgSO 4) in einer gesättigten Lösung von NaCl zu lösen versucht. Glauben Sie, das funktionieren würde? Wie viel MgSO4 würden Sie erwarten, zu lösen? Wäre es mehr, weniger oder die gleiche Menge wie in einem gleichen Volumen von destilliertem Wasser? Entwerfen Sie ein Experiment, um herauszufinden.
Sie könnten auch versuchen, das Experiment oben mit den anderen fünf paarweisen Kombinationen der drei Chemikalien.
Eine weitere Variante, die Sie könnten versuchen, ist ein Experiment, auf der, wie schnell gelöste Stoffe auflösen. Was können Sie tun, um die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der ein gelöster Stoff in einem Lösungsmittel löst? Wie viel schneller löst sich der gelöste Stoff, im Vergleich zu, wenn der gelöste Stoff wird einfach zu dem Lösungsmittel?

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