Изследователска работа по темата - Водата е разтворител, Социална мрежа на педагозите

Изследователска работа на ученици от 8 клас по темата "Водата е разтворител". Докладът представя презентация на учениците, текста на съобщението и описание на извършения експеримент.Изследователската работа беше представена на училищната научно-практическа конференция на тема „Водата е уникално вещество на планетата“.

MBOU средно училище № 8 на името на героя на Съветския съюз Budnik G.D.

Град Лобня, Московска област

Изследователска работа по темата: "Водата е разтворител."

Автори на произведението: Климова Яна, Саввина Ангелина,

Папава Гванца, Гриценко Ирина

Ученик от 8 клас

Ръководител: Кудинова Н.Ф.,

д-р, преподавател по висша химия

Водата е едно от най-разпространените съединения на Земята. Не е само в реките и моретата; Всички живи организми също съдържат вода. Животът е невъзможен без нея. Водата е добър разтворител (в нея лесно се разтварят различни вещества). Кръвта на животните и сокът на растенията са съставени предимно от вода. Водата съществува вечно; непрекъснато се движи от почвата към атмосферата и организмите и обратно. Повече от 70% от земната повърхност е покрита с вода.

Водата има едно важно свойство: тя може лесно да разтваря много вещества в себе си: твърди вещества, течности и газове. Следователно чистата вода рядко се среща в природата. Именно разтвореният във водата кислород осигурява живота на водните организми. А сероводородът, образуван по време на разлагането на останките от организми, прави резервоара безжизнен, както например в дълбините на Черно море.

„Не можете да кажете, че водата е необходима за живота: това е живот“, каза Сент-Екзюпери за тази течност. Нашето тяло е 60-70% вода. Водата доставя хранителни вещества (витамини, минерални соли и др.)и отвеждат отпадъчни продукти. Необходимо е да се пие най-малко 1,5 литра вода на ден, за да се гарантира, че тялото има достатъчна термична стабилност и не губи повече от 15% от съдържанието на вода, в противен случай тялото е в опасност от дехидратация. В края на краищата, човек изключително остро осъзнава промяната в съдържанието на вода в тялото си и може да живее без нея само няколко дни.

Освен за пиене, човек използва водата за лечебни, хигиенни и стопански цели, широко приложение намират и лечебните минерални води.

Съберете и обобщете информация по темата „Водата е разтворител“.
Научете за дифузията и осмозата.
Проведете експеримента "Силикатна градина". Направете изводи.

Водата и нейните свойства.

Във водната молекула електрическите заряди са леко разделени, тъй като водородните атоми са разположени от едната страна на молекулата. Поради това йонните съединения (съединения, съставени от йони) се разтварят толкова лесно в него. Йоните са заредени и водните молекули ги привличат.

Водата, както всички разтворители, може да разтвори само ограничено количество вещество. Разтворът се нарича наситен, когато разтворителят не може да разтвори допълнителна част от веществото. Обикновено количеството вещество, което разтворителят може да разтвори, се увеличава с топлината. Захарта се разтваря по-лесно в гореща кода, отколкото в студена кода. Ефервесцентните напитки са водни разтвори на въглероден диоксид. Колкото по-високо е налягането, толкова повече газ може да абсорбира разтворът. Следователно, когато отворим кутия с напитка и по този начин намалим налягането, въглеродният диоксид излиза от напитката. При нагряване разтворимостта на газовете намалява. В 1 литър речна и морска вода обикновено се разтварят около 0,04 грама кислород. Това е достатъчно за водорасли, риби и други обитатели на моретата и реките.

Минералите, разтворени във вода, са най-важните хранителни компоненти на растенията на Земята. Там, където има малко вода, се образуват пустини, полупустини, ванти.

Буйна растителност се образува там, където има много вода, т.е. много хранителни вещества, разтворени във вода.

Питейната вода от различни източници може да има различен химичен състав, което се отразява на нейния вкус.

Морската вода е разтвор на 44 химични елемента. Солите играят важна роля. Ако цялата суха морска сол се разпредели по земната повърхност, тогава нейният слой ще бъде почти 150 м. Водата на океаните съдържа около 35 g / l разтворени вещества, главно соли, включително "соления" натриев хлорид.

Поради факта, че водата е способна да разтваря други вещества, тя никога не е чиста.

Ако смесим вода и друго вещество, тогава, в зависимост от естеството на веществата и условията, това може да бъде:

Взаимодействие на вода с метали.

Активните метали (алкални, алкалоземни метали) взаимодействат с водата при нормални условия, за да образуват хидроксиди и да отделят водород:

2Na + 2H 2 O == 2NaOH + H 2

Ca + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2

Взаимодействие на вода с оксиди на неметали.

N 2 0 5 + H 2 0 = 2HN0 3

S0 2 + H 2 0 = H 2 S0 3

Съединенията на неметалните оксиди с вода се класифицират като киселини.

Взаимодействие на вода с метални оксиди.

Оксидите на медта, желязото и цинка не се разтварят във вода и не се свързват с нея. Калциевият оксид или негасената вар се държи по различен начин.

При изливане на парчета негасена вар с вода се наблюдава толкова силно нагряване, че част от водата се превръща в пара, а парчета негасена вар, разпадайки се, се превръщат в сух насипен прах - гасена вар или калциев хидроксид Ca (OH) 2:

CaO + H 2 0 \u003d Ca (OH) 2

Подобно на калциевия оксид, натриевият и калиевият оксид се свързват с вода:

Na 2 0 + H 2 0 \u003d 2NaOH

K 2 0 + H 2 0 \u003d 2KOH

Тези реакции произвеждат натриев хидроксид NaOH и калиев хидроксид KOH.

Така някои метални оксиди не реагират с вода (повечето от тях), докато други (калиев оксид, натриев оксид, калциев оксид, бариев оксид и др.) се свързват с нея, образувайки хидроксиди, които са свързани с основите.

2. Образува се разтвор - система, образувана от няколко вещества, между които няма интерфейси. Разтварянето е преходът на молекулите на веществото от една фаза в друга (разтвор, разтворено състояние). Възниква в резултат на взаимодействието на атомите (молекулите) на разтворителя и разтвореното вещество. Когато се разтвори, междинната граница изчезва, докато много от физичните свойства на разтвора (например плътност, вискозитет, понякога цвят и други) се променят.

дифузия и осмоза.

Както знаете, при температури над абсолютната нула всички молекули са в постоянно хаотично движение. Това показва, че те имат определена кинетична енергия. Поради постоянното движение при смесване на две течности или два газа, техните молекули се разпределят равномерно в наличния обем.

Дифузията е процесът, водещ до равномерно разпределение на разтвореното вещество и молекулите на разтворителя. Както всяко движение, дифузията изисква енергия. Дифузията винаги е насочена от по-висока концентрация на дадено вещество към по-ниска, от система с по-висока свободна енергия към система с по-ниска свободна енергия. Свободната енергия е частта от вътрешната енергия на системата, която може да се преобразува в работа. Свободната енергия на 1 мол вещество се нарича химична енергия.потенциал. По този начин химическият потенциал е мярка за енергията, която дадено вещество използва, за да реагира или да се движи. Химическият потенциал е функция на концентрацията. Скоростта на дифузия зависи от температурата, естеството на веществото и разликата в концентрацията. Колкото по-висока е концентрацията на дадено вещество, толкова по-висока е неговата активност и химичен потенциал. Дифузионното движение на дадено вещество винаги преминава от по-висок към по-нисък химичен потенциал. Чистата вода има най-висок химичен потенциал. Добавянето на молекули на разтвореното вещество към водата води до образуването на връзка между молекулите на водата и разтвореното вещество, което намалява неговата активност, свободната му енергия и неговия химичен потенциал. В случай, че дифундиращите вещества срещнат мембрана по пътя си, движението се забавя, а в някои случаи спира. Дифузията на водата от нейния най-висок към най-ниския й химичен потенциал през мембраната се нарича осмоза. С други думи, осмозата е дифузия на вода или друг разтворител през полупропусклива мембрана, причинена от разлика в концентрацията или разлика в химическия потенциал.

Описание на преживяването "Силикатна градина".

Изсипете приблизително два пъти разредено силикатно лепило (разтвор на натриев силикат Na 2 SiO 3) в стъклена чаша. В разтвора въвеждаме кристали от различни водоразтворими соли: кобалтов хлорид CoCl 2 ∙6H 2 O, никелов хлорид NiC1 2 ∙6H 2 O, железен хлорид (III) FeC1 3 ∙6H 2 O, алуминиев сулфат A1 2 (SO 4) 3 ∙18H 2 O, манганов хлорид MnC1 2 ∙4Н 2 O.

След няколко минути от кристалите започват да растат много красиви многоцветни "водорасли". Солите на кобалта, никела, желязото (II), желязото (III), мангана образуват "растения" съответно розови, изумрудено зелени, тъмнозелени, кафяви, с телесен цвят, оталуминий - безцветни "водорасли".

От кристала на потопената сол се изважда тънка куха тръба, чиито стени се състоят от образуваната утайка. Утайката има свойството на полупропусклив филм: пропуска вода само в посока към кристала. По-нататък разтварянето на кристала продължава в нещо като торба с полупропускливи стени. Стените на тази торбичка под натиска на течността се разкъсват (на различни места) и се образува нов седиментен филм. Солният кристал сякаш се превръща в "храст".

Наблюдава се осмоза – еднопосочно движение на вещество през полупропусклива мембрана.

На пръв поглед водата е просто химично съединение на водород и кислород. Но всъщност водата е необичайно интересно вещество с уникални свойства.