Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 8. Розчини в природі. Захист водних ресурсів від побутових і промислових забруднювачів
Завдання 1
Стани речовин з електропровідністю
У яких станах речовини виявляли електропровідність, а в яких — ні?
Розв’язання
Розгляньте тверді кристали солей та цукру — струм не проходить, оскільки іони зафіксовані в кристалічній ґратці.
Розгляньте розчини цих речовин у воді та їх розплави — струм проходить, оскільки іони стали вільними.
Визначте, що електропровідність виявляється в розчинах та розплавах електролітів, а також у металах (якщо вони були досліджені).
Відповідь:
Електропровідність виявляється у твердих металах, водних розчинах кристалічних речовин (електролітів) та їх розплавах. Електропровідність не виявляється у твердих кристалах солей та цукру, а також у дистильованій воді (якщо вона чиста).
Завдання 2
Зміна електропровідності залежно від стану речовини
Чи змінювалась електропровідність тієї самої речовини залежно від її стану (твердий, розчин, розплав)? Як саме?
Розв’язання
Тверді кристали речовин (наприклад, NaCl) не проводять електричний струм, оскільки іони закріплені в ґратці.
У водному розчині або у розплаві ті ж самі речовини проводять струм, адже їхні частинки (іони) стають мобільними.
Відповідь:
Так, електропровідність змінюється: тверді речовини не проводять струм, а їхні розчини та розплави — проводять.
Завдання 3
Електропровідність водних розчинів
Водні розчини яких речовин проводять електричний струм? Що в них спільного?
Розв’язання
Розчини кислот, основ та солей проводять електричний струм.
Спільною ознакою цих розчинів є наявність у них вільних іонів, які виникають при дисоціації речовини на частинки.
Відповідь:
Розчини кислот, основ та солей проводять струм; спільне — наявність вільних іонів.
Завдання 4
Порівняння електропровідності речовин у різних станах
Які речовини проводять / не проводять електричний струм і у водному розчині, і в розплаві?
Розв’язання
Електропровідність демонструють розчини та розплави кислот, основ та солей (наприклад, NaCl, HCl, KOH).
Неелектроліти (наприклад, цукор) не проводять струм ні у твердому стані, ні в розчині, ні в розплаві.
Відповідь:
Проводять: кислоти, основи, солі. Не проводять: неелектроліти (цукор тощо).
Завдання 5
Оформлення результатів експерименту
Виконати дослідження електропровідності речовин (сухі речовини, їх розчини та розплави) і оформити результати у вигляді таблиці.
Розв’язання
Проведіть експеримент за попереднім планом і запишіть спостереження про горіння лампочки або покази амперметра для кожного зразка.
У стовпці «Речовина» впишіть назви досліджених хімічних сполук, у наступних — їхні стани та висновок щодо електропровідності.
Заповніть таблицю, виділивши групи речовин-електролітів і неелектролітів.
Відповідь:
Результати оформлені у вигляді таблиці, яка містить порівняльні дані про електропровідність сухих речовин, їх розчинів та розплавів (таблиця складатиметься з колонок «Речовина», «Стан» та «Електропровідність: так/ні»).
Завдання 6
Висновки про спільні ознаки речовин
За результатами дослідження зробити висновки, виявивши спільне в досліджених речовинах або розчинах, які проводять / не проводять електричний струм.
Розв’язання
Згрупуйте речовини за результатами експерименту на дві групи: ті, що проводять струм, і ті, що не проводять.
Сформулюйте загальний висновок для першої групи (електроліти): вони містять іони та розпадаються на частинки у воді або при плавленні.
Сформулюйте висновок для другої групи (неелектроліти): їх молекули не дисоціюють на заряджені частинки, тому струм не проходить.
Відповідь:
Речовини, які проводять електричний струм у розчині або розплаві (наприклад, кухонна сіль, лимонна кислота), називаються електролітами. Їхня спільна ознака — здатність дисоціювати на іони. Речовини, які не проводять струм ні в твердому стані, ні у розчині (наприклад, цукор, дистильована вода), називаються неелектролітами. Їхня спільна ознака — відсутність вільних носіїв заряду (іонів).
Завдання 7
Класифікація речовин за електропровідністю
Запропонуйте класифікацію досліджених речовин за здатністю проводити електричний струм.
Розв’язання
Розглянемо тверді речовини (наприклад, цукор або сіль). У кристалічній ґратці іони зафіксовані на місцях і не можуть рухатися, тому струм не проходить — це властивість неелектролітів у твердому стані.
Розчинимо речовину у воді. Якщо молекули розчинника (води) розбивають кристал на вільні іони (Na+, Cl−), середовище стає провідником — це електроліт. Якщо речовина не дисоціює (наприклад, цукор), вона залишається молекулярною і не проводить струм.
Розплавимо речовину. При нагріванні до температури плавлення кристалічна ґратка руйнується, іони вільно рухаються, тому розплави солей та лугів проводять струм.
Відповідь:
Класифікація виглядає так: — Неелектроліти (не проводять струму): цукор у твердому стані, цукор у водному розчині, дистильована вода. — Електроліти (проводять струм): кухонна сіль (NaCl) у водному розчині, луги та кислоти у водному розчині, розплави солей та лугів.
