Otopine
Uvod
Otapanje je fizikalni proces miješanja čestica dviju ili više različitih tvari na razini čestica. Pritom dolazi do međusobnoga djelovanja čestica otapala i čestica otopljene tvari. Pozorno pogledajte videozapis Otopine i zaključite što se zbiva u dodiru kristala šećera i vode.
Otopine
Sastavni su dijelovi otopine otapalo i otopljena tvar. S obzirom na to da su otopine najčešće tekućine, otapalo je ona tekućina koje ima najviše u otopini. Primjerice, u ledenom čaju otapalo je voda, dok je u parfemu otapalo alkohol. Najčešće otapalo u prirodi je voda, a kemičari se kao otapalom koriste još mnogim drugim tekućinama (npr. alkoholom i benzinom). Otopljena tvar sastojak je otopine koji je prisutan u manjoj količini. Otapalo i tvar koja se otapa u otapalu mogu biti u istom ili različitom agregacijskom stanju.
|
vrsta otopine |
primjer | otopljena tvar | otapalo |
| plin otopljen u plinu | suhi zrak | kisik | dušik |
| plin otopljen u tekućini |
gazirana prirodna mineralna voda | ugljikov dioksid | voda |
| tekućina otopljena u plinu |
vlažni zrak | voda | zrak |
| tekućina otopljena u tekućini | ocat | octena kiselina | voda |
| čvrsta tvar otopljena u tekućini | zaslađeni čaj | konzumni šećer | voda |
Pogledajte animaciju koja prikazuje proces otapanja natrijeva klorida u vodi i odgovorite na pitanja.
- Što zaključujete na temelju prikaza?
- Promislite i objasnite kako možemo ubrzati proces otapanja natrijeva klorida u vodi.
- Vodi li vodena otopina natrijeva klorida električnu struju?
Otapanje natrijeva klorida u vodi
Razlikujemo tri vrste otopine jedne tvari u nekom otapalu. Ovisno o topljivosti te tvari u 100 g otapala na zadanoj temperaturi, otopina može biti nezasićena, zasićena ili prezasićena.
Za one koji žele znati više
Morska je voda otopina u kojoj su otopljene različite soli (najzastupljenija je sol natrijev klorid), a otapalo je voda. Proučite interaktivni grafikon i istražite sastav morske vode.
1. projektni zadatak
Uz učiteljevovodstvo pripremite vodenu otopinu natrijeva acetata. Na temelju svojih opažanja i rezultata rada odgovorite na pitanja.
Topljivost tvari
Topljivost tvari fizikalna je veličina koja prikazuje maksimalnu masu tvari topljivu u 100 g otapala. Topljivost tvari u nekom otapalu ovisi o temperaturi tvari i otapala, vrsti otapala i otopljene tvari, količini topljive tvari u otapalu, količini otapala, o tlaku zraka i dr. Za većinu čvrstih tvari topljivost raste s povećanjem temperature otapala.
Proučite dijagram topljivosti nekih soli u vodi pri različitim temperaturama. Iz dijagrama očitajte topljivost nekih soli pri 20 °C i 80 °C.
2. projektni zadatak
Na temelju tabličnih vrijednosti izradite grafikon topljivosti kalijeva permanganata. Potom odgovorite na pitanja.
| t / °C | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| m / 100 g vode | 2,83 | 4,40 | 6,40 | 9,00 | 12,56 | 16,89 | 22,20 |
- na praznom milimetarskom papiru nacrtajte apscisu i ordinatu te ih označite odgovarajućim fizikalnim veličinama
- unesite podatke o topljivosti kalijeva permanganata kao točke na milimetarskom papiru
- povežite točke krivuljom (nemojte vući crte od točke do točke, nego povucite jedan pravac ili krivulju koja obuhvaća najveći broj točaka).
Na temelju dobivenoga grafikona odgovorite na pitanja.
- Kako se mijenja topljivost kalijeva permanganata s porastom temperature otopine?
- Odredite vrstu otopine koja na 20 °C sadržava 4,60 g kalijeva permanganata.
- Opišite promjenu koja će se dogoditi u otopini ako zasićenu otopinu sa 60 °C ohladimo na 20 °C!
Pri izradi grafikona možete se koristiti i digitalnim alatom Meta-Chart.