Изложение нового материала с привлечением учащихся.

Тема:Растворы.

Цели: 1. Профессиональные

- Добиться усвоения учащимися понятия растворов, в том числе истинных растворов.

- Добиться усвоения учащимися вопроса о способах выражения концентрации растворов: процентной, молярной, нормальной.

- Добиться усвоения понятия растворимости, сущности процесса растворения.

2. Педагогические

- Учить учащихся применять полученные ранее знания к изучению нового материала.

3. Воспитательные

- Воспитывать у учащихся чувство необходимости изучения данного материала с целью применения его при изучении аналитической химии, фармацевтической химии, технологии лекарств

- Показать роль отечественных ученых в становлении теории растворов

Тип занятия: лекция – беседа

Метод обучения: объяснительно - иллюстративный

Время занятия: 135 минут

Межпредметные связи:

a) технология лекарств – «Растворы»

b) аналитическая химия – «Титриметрический анализ» (все темы), «Гравиметрия» - «Определение кристаллизационной воды в ».

c) Фархимия – все темы

Внутрипредметные связи: «Дисперсные системы»

Оснащение занятия:

a) Таблица зависимоти расворимости веществ оттемпературы.

b) Соли сульфата меди 5-водного и безводного.

c) Мерная колба.

d) Кристаллы, выращенные кружковцами.

Хронокарта занятия

1. Организационный момент – 3 мин.

a) Преподаватель отмечает отсутствующих, проверяет готовность аудитории.

b) Мотивация темы занятия.

Изложение нового материала с привлечением учащихся.

1) понятие о растворах

2) Растворимость веществ:

a. Деление веществ по растворимости на группы – примеры приводят учащиеся.

b. Зависимость растворимости веществ от температуры.

c. Зависимость растворимости от растворителя.

3) сущность процесса растворения

4) виды растворов:

a. какие виды растворов вы знаете?

b. Какие растворы называются насыщенными? Ненасыщенными? Пересыщенными?

5) концентрация растворов

a. Что зазывается концентрацией?

b. Какие способы выражения концентрации знаете?

6) Процентная концентрация.

a. Что называется процентной концентрацией?

b. Как приготовить 10% раствор натрия хлорида?

7) молярная концентрация.

a. Что называется молем вещества?

b. Предложить рассчитать молярную массу углерода, серной кислоты, сульфата меди 5-водного.

c. Совместное решение примеров расчета.

8) Нормальная концентрации

a. Определение эквивалента вещества

b. Понятие эквивалентности

c. Растчет эквивалентности кислот, гидроксидов, солей по формулам.

d. Совместное решение примеров расчета нормальности растворов.

2. Установка на самостоятельную работу:

Учащиеся должны знать и освоить

расчеты, связанные с различными способами

выражения концентрации.

домашнее задание: конспект,

Уч. Тамарова стр. 129-125, 137-139

1. Растворы – это однородные системы, состоящие из растворенного вещества, растворителя, продуктов их взаимосдейтсвия.

----- водный раствор NaCl

+ спирт ----- спиртовый раствор

Растворителем считают ту составную часть раствора, которая количественно преобладает и находится в том же агрегатном состоянии, что и образующийся раствор. Истинными растворами называются растворы, в которых растворяемое вещество находится в виде ионов или молекул.

2. Растворимость вещества

Растворимость – это способность вещества растворяться в том или ином растворителе.

Растворимость выражается количеством граммов вещества, способного раствориться в 100 мл растворителя при данной температуре.

По растворимости растворы делятся на:

a. Хорошо растворимые, т.е. более 10,0 г вещества растворяются в 100,0 растворителя, например: KI, сульфат меди, нитраты, натрия хлорид. Практически неограниченной растворимостью обладает хлорид сурьмы – самое растворимое вещество.

b. Мало растворимые вещества, т.е. 1-10,0 вещества растворяются в 100,0 растворителя ()

c. Плохо растворимые, т.е. 0,01-1,0 вещества растворяются в 100,0 растворителя. Например: йод, кальций, сульфат.

d. Практически нерастворимые, т.е. менее 0,01 вещества растворяются в 100,0 растворителя. Например: бария сульфат, хлорид серебра.

Абсолютно нерасворимых веществ нет. Все примеры приведены для водных растворов. С повышение температуры растворимость большинства веществ значительно возрастает. Зависимость растворимости от температуры изображается графически и называется кривыми раствромости (демонстрация таблицы). Вещества обладают разной растворимость. В различных растворителях. Существует такое эмперическое правило: подобное растворяется в подобном. Так вещества с ионным и полярным ковалентным типом связи хорошо растворимы в полярных растворителях – воде. Например: соли, кислоты, спирты, альдегиды, аммоний. И наоборот, вещества с неполярным типом связи хорошо растворимы в неполярнвх растворителях. Например: кислород хорошо растворим в бензоле, но плохо растворим в воде.

3. Сущность процесса растворения

Процесс растворения – это сложный физико-химический процесс

Д.И.Менделеев обосновывая теорию растворов впервые высказал идею о существовании в растворах определенных химических соединений, т.е. при растворении происходит химическое взаимодействие частиц растворенного вещества с молекулами растворителя, с образованием сольватов (гидратов). Например:

Учение Д.И. Менделеева о растворах было подтверждено и продолжено русскими исследователями И.А. Каблуковым, Д.П. Коноваловым и вошло в науку под названием гидратной теорией растворов.

Гидраты - непрочные соединения, при нагревании разрушаются. Но в природе существуют прочные гидраты, кристаллогидраты – сульфат меди 5-водный, натрия тиосульфат 5-водный.

Вода, входящая в молекулу кристаллогидрата, называется кристаллизационной. Если кристаллогидраты высушить при высокой температуре, то сульфат меди 5-водный (голубого цвета) разлагается на сульфат меди (бесцветный) и 5 молекул воды.

Демонстрация

Для подтверждения образования химических соединений при растворении можно привести пример явления концентрации. Когда смешивают воду со спиртом, то суммарный объем воды и спирта больше объема раствора спирта с водой.

4. Виды растворов

a. Ненасыщенные раствроры, т.е. такие растворы в которых при данной температуре растворимое вещество еще может раствориться. Внешний признак такого раствора – прозрачный, т.е. отсутствие осадка.

b. Насыщенные растворы – такие растворы, в которых при данной температуре растворимое вещество не может больше раствориться. Внешний признак – наличие нерастворившегося вещества в виде осадка. Если нагреть насыщенный раствор, то осадок раствориться. При охлаждении горячего насыщенного раствора вещества избыток его обычно выделяется в виде осадка. Если охлаждение производить медленно, не допуская сотрясений и попадания пыли, то кристаллизации вещества может не произойти, т.е. образуется пересыщенный раствор.

c. Пересыщенный раствор – содержит растворенного вещества больше, чем насыщенный раствор. В спокойном состоянии пересыщенный раствор можно сохранить долго. Но достаточно бросить в кристалл этого вещества в раствор, как сразу начинается кристаллизация и весь избыток растворенного вещества выпадает в осадок. Легко образуют пересыщенный растворы сахар, натрия тиосульфат, тетраборат натрия. Пересыщенные растворы были открыты и подробно изучены русским академиком Т. Ловицем в 1794г.

5. Концентрацией раствора – называется количество растворенного вещества,

Содержащееся в определенном количестве раствора. Термин «концентрация» применяется в тех случаях, когда выражают отношение массы или количества вещества компонента к объему всей системы.

Отношение массы компонента (растворенного вещества) к массе всей системы называют массовой долей. Существуют несколько способов выражения концентрации:

1) массовая % концентрация, массо - объемная концентрация

2) Молярная концетрация

3) Нормальная концентрация

1) Массовая % концентрация – количество граммов растворенного вещества,

Содержащееся в 100,0 р-ра.

Например: 10% раствор натрия хлорида.

Это значит, что 10 г натрия хлорида содержится в 100 г. Раствора. Чтобы приготовить такой раствор нужно отвесить 10 г. натрия хлорида и добавить 90 г воды. Часто используется массо-объемную процентную концентрацию, т.е. это количество грамм растворенного вещества в 100 мл раствора. (Чтобы его приготовить, нужно взять 10,0 г NaCl и довести водой до метки)

2) Молярная концентрация (раствор точной концентрации) – это число молей растворенного вещества, содержащееся в 1 литре раствора. Моль выражается в моль/литрах.

Моль – количество вещества, содержащее столько структурных единиц (молекул, атомов, ионов) сколько содержится атомов в 12 г изотопа С. В одном моле вещества содержится одинаковое число атомов, молекул. Так 1 моль Н содержит

6*10 молекул, 1 моль Н – 6*10 атомов; 1 моль серной кислоты – 6*10 молекул. (Чтобы установить, сколько данного вещества находится в 1л раствора, нужно знать его молярную массу).

Моялрной массой – называется масса 1 моля данного вещества, которая

Выражается в г/моль. Молярная масса вещества численно равна его относительной молекулярной (атомной) массе.

Так 1 моль С = 12 г/моль

1 моль сульфата меди 5-водного = 64+32+64+5*18 = 250 г/моль

1 моль серной кислоты = 2+32+64 = 98 г/моль

Что значит 1 молярный раствор натриевой щелочи? Это значит, что в 1 л раствора содержится 1 моль натриевой щелочи (одномолярный). 1 м р-р содержит 1 моль

NaOH = 40 моль/л.

2 м р-р натриевой щелочи – в 1 л раствора содержится 2 моль натриевой щелочи

(двумолярный). (80 г/моль)

0.1 М – децимолярый (0.1 моля = 40 г/моль * 0.1 = 4 г/моль)

0.01М – сантимолярный (0.01 моля = 40 г/моль * 0.01 = 0.4 г/моль).

Пример 1: Сколько г натриевой щелочи нужно отвесить, чтобы приготовить

1 литр 2 М раствора?

Решение: м NaOH = 40 г/моль, 2 моль = 80г.

80 г поместить в мерную колбу емкостью 1 литр, растворить,

довести водой до метки.

Пример 2: Сколько грамм натрия карбоната нужно отвесить, чтобы приготовить

100 мл 0.5 М раствора?

1 моль натрия карбоната = 106 г/моль

Решение: Для приготовления 1 литра раствора::

м Na CO = 106 г/моль

0.5 моль = 53 грамм

53 грамм – 1000 мл

5.3 г – 100 мл

5.3 грамм натрия карбоната поместить в мерную колбу на 100 мл.

Пример 3: В 200 мл раствора содержится 10 грамм натриевой щелочи. Сколько грамм натриевой щелочи содержится в 1 л р-ра?

Решение: а) 10 г NaOH – в 200 мл

50 г NaOH – в 1000 мл

б) 1 моль NaOH = 40 г/моль

NaOH = = 1. 25 моль/л

3) нормальная концентрация (точная концентрация) – это число эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора. N выражается в моль/л

а) Эквивалентов вещества называется моль или часть моли, эквивалентный, т.е. химически равноценный 1 иону водорода в кислотно - основных реакциях. Э выражается в г/моль. (Масса одного эквивалента элемента называется его эквивалентной массой)

б) Чтобы уяснить понятие эквивалентности рассчитаем, сколько необходимо Ca и магния для получения 1 моль Н?

1) Са + 2HCl т CaCl + Н

1 моль атомов Ca 2 моль атомов H

40 г моль Са – 2 г/моль Н

20 г/моль Са – 1 г/моль Н

2) Мg + 2HCl MgCl + Н

1 моль атомов Mg – 2 моль атомов Н

24 г/моль Мg – 2 г/моль Н

12 г/моль Мg – 1 г/моль Н

Из этих примеров видно, что для получения 1 г/моль Н нужно иметь 20 г/моль М, т.е. 20 г/моль Ca или 12 г/моль Мg, т.е. 20 г/моль Ca эквивалентны или химически равноценны 12 г/моль Mg.

Эквивалентные вещества рассчитываются по формулам и уравнениям реакций.

в) Вначале нужно научиться рассчитывать Э кислот, гидроксидов, солей по формулам.

Э кислоты =

Э гидроксида =

Э NaOH =

Э Са(ОН) =

Э соли =

Э NaCl =

Э Na SO =

Э Al (SO) =

Г) вернемся к нормальности

1 Н раствор натриевой щелочи – в 1 л раствора содержится 1 Э NaOH

Э NaOH = 1 М NaOH = 40 г/ моль

Чтобы приготовить 1 Н раствор NaOH, нужно отвесить NaOH = = 40 г/моль, 1 моль = 40 г, оместить вмерную колбу и растворить, довести до метки.

2 N раствор – двунормальный раствор (80 г NaOH) 0.01 N р-р - сантинормальный раствор (0.4 г NaOH)

0.1 N р-р – дцинормальный раствор (4.0 NaOH)

Пример: сколько грамм нужно отвесить, чтобы приготовить 1 л 0,5 N

раствора?

Э

Поместить в мерную колбу на 1 л. 26.5 г. Соли.

Пример 2: Сколько грамм КОН нужно отвесить, чтобы приготовить 200 мл.

2 N раствора?

Для приготовления 1 литра раствора:

КОН = 56 г/моль 2 моль = 112 г

Для приготовления 200 мл раствора нужно взять 26 грамм КОН поместить в мерную колбу на 2оо мл, растворить, довести до местки.

112 г – 1000 мл раствора

26,0 г – 200 мл

Пример 3: В 200 мл раствора содержится 4,9 г

Найти N

Сколько грамм содержится в 1 литре раствора?

4.9 г – в 200 мл

24.5 г – в 1000 мл х =

Э =

Э N =

Используемая литература:

1. Тамарова М.а. Неорганическая химия

2. Органесян Э.Т. Неорганическая химия (для фармвузов)

Дата добавления: 2015-07-11