Mieszaniny

Rodzaje roztworów

Opis doświadczenia: Trzy zlewki należy napełnić wodą destylowaną do połowy objętości. Do pierwszej z nich dodajemy siarczan(VI) sodu, do drugiej taką samą ilość węglanu wapnia, zaś do trzeciej - siarczanu(VI) żelaza(II). Następnie zawartość zlewek starannie mieszamy i pozostawiamy na kilka minut.

Obserwacje: W pierwszej zlewce roztwór pozostał klarowny, w drugiej zlewce, zawierającej CaCO3, roztwór zmętniał, a potem nierozpuszczony osad opadł na dno. W trzeciej zlewce roztwór przybrał pomarańczową barwę, a po pewnym czasie pojawiło się niewielkie zmętnienie.

Wnioski: W pierwszej zlewce powstał roztwór właściwy, w drugiej otrzymano początkowo zawiesinę, która następnie uległa sedymentacji. W zlewce z siarczanem(VI) żelaza(II) powstał roztwór koloidalny - był to wynik hydrolizy soli.

Efekt Tyndalla

Opis doświadczenia: Dwie zlewki napełniamy wodą destylowaną. Do jednej z nich dodajemy kilka kropli mleka tak, by roztwór nieznacznie zmętniał. Następnie do każdej ze zlewek zbliżamy źródło światła - może być np. zapalona latarka.

Obserwacje: W zlewce zawierającej roztwór mleka widać smugę światła przechodzącą przez ciecz. Roztwór jest też "podświetlony". W zlewce z wodą nie obserwuje się tego efektu.

Wnioski: Roztwór mleka jest roztworem koloidalnym, ponieważ tylko w takich roztworach można obserwować efekt Tyndalla. Polega on na rozproszeniu światła na cząsteczkach w cieczy.

Badanie rozpuszczalności

Opis doświadczenia: Przygotowujemy trzy probówki. Do dwóch z nich dodajemy CCl4, a do ostatniej - wody, do każdej taką samą objętość. Następnie do jednej z probówek z czterochlorkiem węgla dodajemy taką samą objętość wody, zaś do pozostałych próbówek dosypujemy niewielką ilość naftalenu.

Obserwacje: Woda nie wymieszała się z czterochlorkiem, powstały dwie rozdzielone fazy. Naftalen rozpuścił się w CCl4, jednak nie rozpuścił się w wodzie.

Wnioski: Ponieważ woda nie rozpuściła naftalenu, ani nie zmieszała się z czterochlorkiem węgla, jest rozpuszczalnikiem polarnym. Naftalen i CCl4 są związkami niepolarnymi, dlatego też naftalen uległ rozpuszczeniu w czterochlorku.

Sączenie

Opis doświadczenia: Przygotowujemy zawiesinę - może to być na przykład woda wymieszana z CaCO3 lub wodorotlenek miedzi(II) przygotowany poprzez zmieszanie siarczanu(VI) miedzi(II) z wodorotlenkiem sodu. Następnie w statywie umieszczamy lejek z sączkiem, zaś pod nim zlewkę. Przytrzymując sączek bagietką przelewamy zawiesinę po bagietce uważając, by nie przelała się przez lejek ani nie przepłynęła poza sączek.

Obserwacje: W zlewce zebrała się klarowna ciecz, zaś na sączku pozostał osad.

Wnioski: Osad można oddzielić od cieczy metodą sączenia, w której wykorzystuje się różnice w wielkości drobin danych substancji.

Ekstrakcja

Opis doświadczenia: Przygotowujemy równoobjętościową mieszaninę soli kuchennej i jodu. Następnie do całości dodajemy porcję acetonu. Wszystko starannie mieszamy, a gdy osad opadnie na dno, ostrożnie dekantujemy, zachowując ciecz znad osadu. Dodajemy kolejną porcję rozpuszczalnika, mieszamy i znów dekantujemy. Czynność należy powtarzać dotąd, aż po wymieszaniu rozpuszczalnik będzie bezbarwny. Na końcu z otrzymanego roztworu odparowujemy rozpuszczalnik.

Obserwacje: Pierwsze porcje rozpuszczalnika były bardzo mocno zabarwione jodem, jednak każda kolejna była coraz jaśniejsza, aż do ostatniej, która była bezbarwna. Po odparowaniu rozpuszczalnika w zlewce pozostał fioletowy osad.

Wnioski: Jod znacznie lepiej rozpuszcza się w acetonie, dlatego można go wyekstrahować z mieszaniny z NaCl, który jest nierozpuszczalny w tym związku.

Destylacja

Opis doświadczenia: Montujemy aparaturę do destylacji według zamieszczonej na rysunku (lub podobną). Po sprawdzeniu poprawności wszystkich połączeń do kolby kulistej dodajemy mieszaninę wody i acetonu. Następnie kolbę destylacyjną powoli ogrzewamy.

Obserwacje: Po osiągnięciu przez ciecz temperatury około 55^oC mieszanina zaczyna wrzeć i w odbieralniku zbiera się bezbarwna ciecz o charakterystycznej, ostrej woni.

Wnioski: W odbieralniku zebrał się aceton. Oznacza to, że ma on niższą temperaturę wrzenia, niż woda i można oddzielić go od niej za pomocą destylacji.

Wyznaczanie rozpuszczalności

Opis doświadczenia: Do wytarowanej zlewki dodajemy 100 g wody destylowanej. Następnie wodę ogrzewamy do 20^oC i małymi porcjami dodajemy NaCl, mieszając starannie roztwór i cały czas kontrolując temperaturę. Po dodaniu i rozpuszczeniu każdej porcji ważymy zlewkę i zapisujemy wynik.

Obserwacje: Początkowe porcje NaCl rozpuściły się w wodzie, jednak po dodaniu 40 g na dnie pozostała jej niewielka ilość, która nie chciała się rozpuścić pomimo intensywnego mieszania.

Wnioski: Otrzymaliśmy roztwór nasycony. Na podstawie dodanej masy NaCl można stwierdzić, że rozpuszczalność chlorku sodu w temperaturze 20^oC wynosi 40 g na 100 g H₂O.