Тема: "Значення розчинів у природі та життєдіяльності людини. Поняття про дисперсні системи, колоїдні та істинні розччини.

Мета: розвивати знання про розчини; ознайомиться з класифікацією розчинів.

Подивися відеоурок, презентацію, вивчи теорію.

Чиста речовина — це проста чи складна речовина, яка може містити невелику кількість (до певної межі) інших простих чи складних речовин — домішок.

Суміші — це сукупність різних речовин, з яких складається фізичне тіло. Кожну речовину, яка входить до складу суміші, називають компонентом.

Суміші, коли одна з речовин у подрібненому стані рівномірно розподілена в іншій речовині, називають дисперсною системою.

На перший погляд може здатись, що це далекі, зовсім не пов’язані між собою речі, чи не так? Насправді, і шоколад, і кров, і морська піна з туманом, молоко – це дуже близькі між собою з хімічної точки зору суміші, що мають назву дисперсні системи.

1) Класифікація дисперсних систем

Як нам уже відомо, кожен складник суміші ми називаємо компонентом. Ті чи інші компоненти як правило не вступають одне з одним у хімічну взаємодію і не змішуються між собою. Якщо ми маємо справу саме з такою сумішшю, компоненти якої розподілені між собою, то тут доречно говорити про дисперсну систему.

Дисперсна система – це суміш, у якій дрібні частинки одного компонента рівномірно розподілені в об’ємі іншого.

Будь-яка дисперсна система складається з дисперсної фази і дисперсійного середовища. Для того щоб запам’ятати що є що, вам слід оцінити якого компонента є менше, а якого більше. Той, що у меншій кількості – це дисперсна фаза, а той що переважає за кількістю – дисперсійне середовище. Частинки дисперсної фази завжди розподілені між частинками дисперсійного середовища!

Дисперсні системи можуть розрізнятися за агрегатним станом компонентів, тобто дисперсної фази і дисперсійного середовища.

В залежності від розміру частинок дисперсної фази дисперсні системи ділять на такі групи:

За розміром частинок дисперсної фази системи поділяють на:

• грубодисперсні — розмір частинок понад 10−5м (100 нм);

• колоїдні розчини (мікрогетерогенні) — розмір частинок 10−7−10−5 м (1 — 100 нм);

• істинні розчини — розмір частинок менше 10−7 м (1 нм).

Колоїдні розчини можуть бути двох видів:

• золі — рідкі колоїдні розчини;

• гелі — жалатиноподібні маси.

Газоподібне дисперсійне середовище

У газуватому середовищі можуть містяться частинки твердої речовини, або краплі рідини. Такі суміші називають аерозолями.

Наприклад, коли частинки води містяться у повітрі утворюється туман або хмари.

Дим, пилова буря — це завислі частинки твердої речовини у повітрі. Наприклад, хмари — дисперсна система — аерозоль .

Рідке дисперсійне середовище

Рідке дисперсне середовище може утворювати суміші з газами, рідинами і твердими речовинами.

При змішуванні рідини і речовини у газуватому стані утворюється піна, або газова емульсія. Наприклад: мильна піна.

При змішуванні двох рідин утворюється емульсія.

Наприклад: нафта, молоко.

Тверде дисперсійне середовище

Суміш газоподібної речовини у твердому дисперсному середовищі називають твердою піною (пористим тілом). Прикладом таких сумішей може бути пемза, або активоване вугілля.

Зазвичай усі дисперсні системи складаються з двох і більше компонентів. Однак існують і цікаві виключення. Як ви гадаєте, чи існує така дисп. с-ма, у якій є лише 1 компонент? На висоті близько 300 км над поверхнею Землі уже відсутнє повітря, але там можна знайти часточки космічного пилу, які завислі у вакуумі, тобто ні в чому. Ось такі цікаві парадокси дарує для нашого обдумування природо. Але давайте спустимося з такої висоти на поверхню нашої планети і подумаємо про такі речі, як «емульсія» і «суспензія». Ми згадували їх при класифікації дисперсних систем і, впевнений, ви зараз зможете навести їх приклади.

Емульсія – дисперсна система, що складається із двох взаємно нерозчинних рідин.

Суспензія – дисперсна система, у якій дисперсною фазою є тверді частинки, що розподілені в об’ємі рідкого дисперсійного середовища.

Пригадайте і скажіть, якщо ми скаламутимо воду у ставку, чи постійно вона залишатиметься каламутною? (Ні, мул з часом осідає) А якщо така емульсія, як молоко, що включає в собі завислі крапельки жиру, тривалий час зберігатиметься у холодильнику, вона залишатиметься без змін? (Ні, на поверхні молока з’являється шар сметани) Тобто ми з вами підійшли до важливого розуміння властивостей емульсій і суспензій – їх нестійкість і руйнування з часом. Саме тому в інструкції до багатьох лікарських препаратів, деяких косметичних засобів, ми можемо побачити напис «збовтати перед застосуванням!». Поміркуйте для чого це потрібно.

2) Колоїдні розчини

При класифікації дисперсних систем за лінійними розмірами дисперсної фази ми зустрічали такий термін, як «золі». У даного поняття є ще один синонім – колоїд, або колоїдний розчин. Назва походить від грецького «колла» - «клей». Колоїдні розчини – це тонкодисперсні системи, тобто розмір частинок дисперсної фази коливається в межах від 1 нм до 100 нм. Це означає, що частинки у колоїдах є більшими за йони чи молекули в істинних розчинах, проте меншими за частинки у суспензіях. Інколи візуально важко відрізнити істинний розчин від колоїдного, адже наш зір не дає змогу побачити частинки. З цією метою використовують світлові мікроскопи, або інший цікавий метод - ефект Тіндаля.

Лабораторний дослід.

Візмемо два хімічні стакани з розчином кухонної солі в одному, та розчином білка в іншому. Розчини є практично ідентичними на вигляд. Дітям пропонується відгадати у якому стакані р-н солі, а у якому р-н білка. Тоді вчитель починає просвічувати вміст двох стаканів кишеньковим ліхтариком або лазерною указкою. У тому стакані, де містився істинний р-н – ніяких змін не спостерігається. В іншому, з розчином білка, видно світловий конус на шляху проходження світлових променів.

Ви спостерігали появу світлового конуса у колоїдному розчині. Це носить назву ефект (конус) Тіндаля, що був названий в честь його відкривача – британського фізика й інженера Джона Тіндаля. Цей метод дає змогу відрізняти золі від істинних розчинів, адже світлові промені можуть з легкістю оминати дуже маленькі часточки, такі як йони, молекули (менші 1 нм), але розсіюються, потрапляючи на великі перешкоди, як у випадку частинок дисперсної фази у колоїдах. Таке явище ви можете спостерігати у запилених кінотеатрах та темних кімнатах, де світло розсіюється на частинках пилу. Поява конуса Тіндаля дасть вам змогу перевіряти запиленість приміщень де ви знаходитесь.

Колоїдні розчини є вкрай унікальними і незвичними, проте дуже поширеними. Хімік Жуков називав людину ходячим колоїдом. І справді, цитоплазма наших клітин, як і деякі тканини нашого організму, є золями. Золі, які мають желеподібну структуру, називають гелями. Гель для волосся, холодець, фруктове желе – це колоїдні розчини. Перевірте їх якось при нагоді за допомогою прийому з ліхтариком.

За матеріалами сайту "На урок", "Мій клас".

2. Поясніть у чому відмінність між поняттями «дисперсна фаза» та «дисперсійне середовище»?

3. За допомогою чого ми можемо відрізнити колоїдний розчин від істинного?

4. Розв’яжіть задачу: Яка кількість речовини калій йодиду КІ міститься у 420 г розчину з масовою часткою цієї солі 38 %?

5. Скласти сенкан до слова "колоїд".

(Сенкан – вірш у п’ять рядків. 1. Перший рядок – тема, що є іменником («колоїд»). 2. Другий рядок – опис теми з двох прикметників. 3. Третій рядок – дія, пов’язазана з темою, складається з трьох дієслів. 4. Четвертий рядок – фраза, яка висловлює ставлення до теми. 5. Останній рядок – один синонім до теми)

Тренування:

За матеріалами сайту LearningApps

Домашнє завдання:

1. Опрацюй параграф.

2. 2. Виконай вправи після параграфа.