Cząsteczka wody i woda jako rozpuszczalnik
Chemia
Zestaw wyjaśnia, jak zbudowana jest cząsteczka wody i dlaczego woda dobrze rozpuszcza wiele substancji. Utrwalisz pojęcia roztworu, rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej oraz poznasz czynniki wpływające na szybkość rozpuszczania.
1.Cząsteczka wody
Najmniejsza cząstka wody o wzorze . Składa się z jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru.
2.Wiązanie kowalencyjne w wodzie
Połączenie atomu tlenu z atomami wodoru przez wspólne elektrony. W cząsteczce wody występują dwa takie wiązania.
3.Cząsteczka polarna
Cząsteczka, w której ładunki elektryczne są rozmieszczone nierównomiernie. W wodzie okolica tlenu ma ładunek częściowo ujemny, a okolice wodoru — częściowo dodatni.
4.Rozpuszczalnik
Substancja, w której rozpuszcza się inna substancja. W wielu roztworach spotykanych na co dzień rozpuszczalnikiem jest woda.
5.Substancja rozpuszczona
Substancja, która rozprasza się w rozpuszczalniku, np. cukier lub sól w wodzie.
6.Roztwór właściwy
Jednorodna mieszanina rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej. Nie można w niej dostrzec składników gołym okiem, np. roztwór soli w wodzie.
7.Rozpuszczanie
Proces, w którym cząsteczki lub jony substancji rozchodzą się między cząsteczkami rozpuszczalnika. Nie jest to znikanie substancji.
8.Hydratacja
Otaczanie cząsteczek lub jonów substancji przez cząsteczki wody podczas rozpuszczania. Ułatwia je polarna budowa wody.
9.Rozpuszczalność
Największa masa substancji, którą można rozpuścić w określonej masie wody w danej temperaturze, aby otrzymać roztwór nasycony.
10.Roztwór nienasycony
Roztwór, w którym w danej temperaturze można jeszcze rozpuścić dodatkową porcję substancji.
11.Roztwór nasycony
Roztwór zawierający w danej temperaturze maksymalną ilość rozpuszczonej substancji. Kolejna porcja zwykle pozostaje na dnie.
12.Szybkość rozpuszczania
Tempo, w jakim substancja przechodzi do roztworu. Zwykle zwiększają ją mieszanie, rozdrobnienie substancji i ogrzewanie rozpuszczalnika.
Notatka
Woda — związek chemiczny
Woda jest bardzo ważną substancją w przyrodzie i w życiu człowieka. Jej wzór to . Jedna cząsteczka wody składa się z jednego atomu tlenu oraz dwóch atomów wodoru.
Atom tlenu jest połączony z każdym atomem wodoru przez wiązanie kowalencyjne. Oznacza to, że połączone atomy korzystają ze wspólnych elektronów.
Zapamiętaj
Zapis oznacza jedną cząsteczkę złożoną z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu.
Polarna budowa cząsteczki
W cząsteczce wody elektrony są silniej przyciągane przez atom tlenu niż przez atomy wodoru. Dlatego w pobliżu tlenu pojawia się ładunek częściowo ujemny, a w pobliżu atomów wodoru — ładunek częściowo dodatni.
Taka cząsteczka jest nazywana polarną. Ma ona dwa obszary o odmiennych właściwościach elektrycznych, czyli dwa umowne bieguny. Dzięki temu cząsteczki wody mogą przyciągać jony i niektóre inne cząsteczki.
Ważne
Woda nie ma całkowitego ładunku elektrycznego, ale ładunki w jej cząsteczce są rozmieszczone nierównomiernie.
Woda jako rozpuszczalnik
Rozpuszczalnik to substancja, w której rozpuszcza się inna substancja. Woda jest jednym z najczęściej używanych rozpuszczalników. Potrafi rozpuszczać między innymi sól kuchenną, cukier i wiele substancji obecnych w organizmach.
Substancję dodaną do wody nazywamy substancją rozpuszczoną. Po połączeniu jej z wodą powstaje roztwór. Na przykład w wodzie z rozpuszczoną solą woda jest rozpuszczalnikiem, a sól — substancją rozpuszczoną.
Polarne cząsteczki wody otaczają drobiny rozpuszczanej substancji. W przypadku soli przyciągają jej dodatnie i ujemne jony. To otaczanie przez wodę nazywa się hydratacją.
Jak rozpuszcza się substancja?
Podczas rozpuszczania substancja nie znika. Jej cząsteczki albo jony oddzielają się od siebie i rozchodzą między cząsteczkami wody. Gdy rozprowadzą się równomiernie, powstaje roztwór właściwy, czyli mieszanina jednorodna.
W roztworze właściwym nie widać składników gołym okiem i nie opadają one na dno. Przykładem jest klarowna woda z całkowicie rozpuszczoną solą lub cukrem.
Przykład
Po rozpuszczeniu łyżeczki cukru w herbacie cukru nie widać, ale można go wykryć po słodkim smaku.
Szybkość i granice rozpuszczania
Na szybkość rozpuszczania wpływa kilka czynników. Mieszanie sprawia, że świeże porcje wody częściej stykają się z substancją. Rozdrobnienie zwiększa powierzchnię kontaktu z wodą, dlatego cukier puder rozpuszcza się szybciej niż kostka cukru. Dla wielu substancji stałych ogrzanie wody także przyspiesza rozpuszczanie.
Nie każdą ilość substancji można rozpuścić w tej samej ilości wody. Rozpuszczalność określa maksymalną ilość substancji, która może rozpuścić się w określonej ilości wody w danej temperaturze.
Roztwór nienasycony może przyjąć jeszcze porcję substancji. Roztwór nasycony zawiera już maksymalną ilość substancji rozpuszczonej w danych warunkach. Jeśli wsypiemy więcej, nadmiar może pozostać na dnie.
Quizy w tym zestawie
16 pytań w 2 etapach — odblokujesz je po dodaniu zestawu