Czy da się to poćwiczyć w domu?

Najlepiej na cukrze i soli. Wspólne pytanie kontrolne przy szklance: „czy jeszcze łyżeczka zniknie?”. Warto zrobić roztwór nasycony na ciepło, odstawić do lodówki i następnego dnia obejrzeć kryształki — to cała krystalizacja w jednym doświadczeniu. Hodowla dużego kryształu na nitce zajmuje tydzień i robi ogromne wrażenie.

Dziecko uparcie myli „nasycony” ze „stężonym”. Jak to rozplątać?

Dwa różne pytania: „czy zmieści się jeszcze?” (nasycenie — odpowiedź jest obiektywna, wystarczy dosypać i popatrzeć) oraz „dużo tego czy mało?” (stężenie — kwestia porównania, jak „mocna” i „słaba” herbata). Pomaga przykład wody wapiennej: nasycona, choć w litrze siedzi mniej niż pół łyżeczki substancji.

Po co ten temat, skoro zaraz będą wzory na stężenie procentowe?

Właśnie dlatego. Krzywe rozpuszczalności i stężenie procentowe budują na tych pojęciach — uczeń, który tu pomyli osie, tam będzie podstawiał liczby do złych wzorów. A samo zjawisko wraca w życiu: osad w mrożonej herbacie, kamień w czajniku, kandyzowanie owoców to wszystko historie o roztworach nasyconych.

Roztwory nasycone, nienasycone, stężone i rozcieńczone

około 10 minut

W tej lekcji1/10

Zrób mrożoną herbatę: dwie łyżeczki cukru w gorącej znikają bez śladu, ale dosypane do zimnej mogą być mieszane do wieczora — słodki piasek i tak zostanie na dnie. Woda ma limit pojemności, a dziś nauczysz się nim sterować: jak zmieścić więcej i jak wyhodować kryształy z „niczego”.

Nasycony czy nienasycony — czy jeszcze się zmieści?

Roztwór nienasycony. W tej temperaturze zmieści się w nim jeszcze więcej substancji — dosypana porcja znika po zamieszaniu.

Test na nasycenie: dosyp porcję i popatrz, co się z nią stanie

Jak przełączać roztwór między stanami

Roztwór da się przełączać w obie strony, i to zawsze tymi samymi trzema dźwigniami: ilością substancji, ilością wody i temperaturą.

Przełącznik w obie strony — te same dźwignie, przeciwne kierunki

Stężony i rozcieńczony — zupełnie inna para pojęć

Roztwór stężony. Dużo substancji w stosunku do ilości wody — jak gęsty syrop.

Nasycony i rozcieńczony… naraz? Tak!

Nasycenie i stężenie to dwie różne osie, więc się nie wykluczają. Woda wapienna to nasycony roztwór wodorotlenku wapnia — a w litrze mieści się go ledwie około 1,6 g. Roztwór jest więc nasycony (więcej się nie rozpuści) i zarazem rozcieńczony (substancji jest tycio). Tak zachowuje się każda substancja słabo rozpuszczalna w wodzie.

Kryształy z ochłodzenia, czyli cukrowy lizak

Gorąca woda mieści dużo cukru. Przygotuj w niej mocny, prawie nasycony roztwór, zanurz patyczek i odstaw na kilka dni. Roztwór stygnie i paruje, więc jego limit maleje — nadmiar cukru musi wyjść z roztworu i osiada na patyczku jako kryształki. To jest krystalizacja. Tak powstają cukrowe lizaki i owoce kandyzowane — i dlatego w wystygłej słodkiej herbacie potrafi pojawić się osad, którego wcześniej nie było.

cukier (sacharoza)

Stygnięcie zsuwa roztwór w dół krzywej — to, co nie mieści się niżej, wypada kryształkami

Twoja kolej

Do szklanki wody o temperaturze pokojowej wsypujesz sól łyżeczka po łyżeczce i mieszasz. Po piątej łyżeczce sól przestaje znikać i mimo mieszania leży na dnie. Jaki roztwór masz w szklance?

Twoja kolej

Na dnie szklanki z nasyconym roztworem cukru leżą kryształki. Chcesz, żeby rozpuściły się BEZ dolewania wody. Co robisz?

Pułapka! „Nasycony” to NIE „stężony”

Źle: roztwór nasycony i stężony to to samo, tylko innymi słowami.

Ściąga do zapamiętania

Czym różni się roztwór nasycony od stężonego?

NASYCONY: w danej temperaturze więcej się już nie rozpuści — nadmiar leży na dnie mimo mieszania. NIENASYCONY: jeszcze się zmieści. Zamiana: nienasycony → nasycony (dosypać, odparować wodę, ochłodzić), nasycony → nienasycony (dolać wody, ogrzać — dla ciał stałych). STĘŻONY/ROZCIEŃCZONY to inna, potoczna oś: dużo/mało substancji. Substancja słabo rozpuszczalna daje roztwór nasycony i rozcieńczony NARAZ (woda wapienna). Ochładzanie nasyconego roztworu = krystalizacja nadmiaru.

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Czy da się to poćwiczyć w domu?: Najlepiej na cukrze i soli. Wspólne pytanie kontrolne przy szklance: „czy jeszcze łyżeczka zniknie?”. Warto zrobić roztwór nasycony na ciepło, odstawić do lodówki i następnego dnia obejrzeć kryształki — to cała krystalizacja w jednym doświadczeniu. Hodowla dużego kryształu na nitce zajmuje tydzień i robi ogromne wrażenie.
Dziecko uparcie myli „nasycony” ze „stężonym”. Jak to rozplątać?: Dwa różne pytania: „czy zmieści się jeszcze?” (nasycenie — odpowiedź jest obiektywna, wystarczy dosypać i popatrzeć) oraz „dużo tego czy mało?” (stężenie — kwestia porównania, jak „mocna” i „słaba” herbata). Pomaga przykład wody wapiennej: nasycona, choć w litrze siedzi mniej niż pół łyżeczki substancji.
Po co ten temat, skoro zaraz będą wzory na stężenie procentowe?: Właśnie dlatego. Krzywe rozpuszczalności i stężenie procentowe budują na tych pojęciach — uczeń, który tu pomyli osie, tam będzie podstawiał liczby do złych wzorów. A samo zjawisko wraca w życiu: osad w mrożonej herbacie, kamień w czajniku, kandyzowanie owoców to wszystko historie o roztworach nasyconych.

Sprawdź się!

W zlewce z wodą o temperaturze 20 °C mimo długiego mieszania część soli wciąż leży na dnie. Roztwór nad osadem jest:

Jak zamienić nienasycony roztwór soli w nasycony BEZ dosypywania soli?

Wieczorem w gorącej herbacie rozpuszczono dużo cukru. Rano na dnie wystygłej szklanki leżą kryształki. Skąd się wzięły?

W litrze wody wapiennej mieści się najwyżej około 1,6 g wodorotlenku wapnia — więcej się nie rozpuści. Ten roztwór jest jednocześnie:

Marta twierdzi, że kompot babci jest rozcieńczony, a Tomek — że całkiem stężony. Kto może mieć rację?

Następny temat

Stężenie procentowe roztworu