Ce vei înțelege
- Identifici solventul, solutul și soluția.
- Calculezi masa totală fără pierderi.
- Separi masa soluției de masa unui amestec cu solid rămas.
Înainte să începi: Științe exploratorii; Proporții simple și citirea atentă a datelor dintr-un enunț.
Când zahărul se dizolvă în apă, el nu dispare din bilanțul de masă. Particulele sale se distribuie în lichid, iar soluția poate părea uniformă chiar dacă ea conține în continuare mai multe substanțe.
Ce vedem și ce presupune modelul
Un cristal poate deveni tot mai mic până când nu îl mai observăm. Aceasta este observația macroscopică. Explicația la nivel de particule este că unitățile care alcătuiau cristalul ajung în lichid și interacționează cu solventul. Ochiul nu poate urmări particulele individuale.
În exemplul cu zahăr și apă, apa este solventul, iar zahărul este solutul. Soluția reprezintă ansamblul, nu doar apa rămasă vizibilă. Dizolvarea zahărului nu presupune transformarea lui în apă. Pentru alte substanțe pot exista ionizare sau reacții; nu extindem automat acest exemplu la orice combinație de materiale.
O probă luată dintr-o soluție bine amestecată conține atât solvent, cât și solut. Dacă iei jumătate din soluție, nu lași automat tot zahărul în jumătatea rămasă: ambele componente se distribuie în porțiile prelevate.
De ce amestecarea nu schimbă masa totală
Dacă nu există pierderi, masa finală este suma maselor introduse. Este important să incluzi doar materialele sau să incluzi de fiecare dată același recipient. Cântărirea soluției cu vas și a solventului fără vas ar amesteca două sisteme diferite.
Volumul nu trebuie tratat identic cu masa. La amestecare, particulele se pot organiza diferit, astfel încât volumele inițiale nu sunt întotdeauna perfect aditive. Formula simplă pentru masa soluției nu justifică o formulă identică pentru volume.
Exemplu rezolvat: identificarea unei pierderi
Introducem 15 g de zahăr în 85 g de apă, într-un recipient care are 60 g. Presupunem dizolvare completă, fără evaporare și fără material rămas pe instrumentele de transfer.
Masa soluției este 15 + 85 = 100 g. Balanța ar trebui să indice 100 + 60 = 160 g pentru vasul cu soluție. Dacă indică 157 g, diferența de 3 g nu demonstrează că zahărul „a dispărut”. Verificăm tararea, transferul și eventualele pierderi.
Dacă într-o variantă a problemei 2 g de zahăr rămân nedizolvate pe fundul vasului, masa întregului conținut rămâne 100 g. Totuși, masa fazei lichide este 98 g, iar ansamblul nu mai este o singură soluție omogenă. Precizarea a ceea ce cântărim schimbă răspunsul.
Greșeala de evitat
„Nu se vede, deci nu există” nu este un criteriu chimic. Un lichid transparent poate conține substanțe dizolvate. La fel, amestecarea mai intensă poate grăbi dizolvarea fără să mărească automat cantitatea maximă solubilă la temperatura dată. Continuă cu substanțele pure și amestecurile.
Verificare scurtă
Ai 30 g zahăr și 120 g apă, fără pierderi. Masa totală este 150 g. Dacă 5 g zahăr rămân solide, faza lichidă are 145 g, iar întregul conținut tot 150 g. Spune explicit ce parte a sistemului descrie fiecare număr.
Întrebări frecvente
Apa dulce este o substanță pură?
O soluție de zahăr în apă este un amestec, chiar dacă aspectul este uniform și transparent.
Zahărul dizolvat mai poate fi recuperat?
În principiu, da, prin îndepărtarea solventului în condiții potrivite. Recuperarea nu garantează singură puritatea sau utilizarea alimentară a probei.
Orice solid se dizolvă în apă?
Nu. Solubilitatea depinde de natura solidului, de solvent și de condiții, inclusiv de temperatură.
