Выращиваем кристалл медного купороса (быстрый способ). Учебная книга по химии Насыщенный раствор поваренной соли

УЧЕБНИКЗАДАЧНИКЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМНАУЧНЫЕ РАССКАЗЫ ДЛЯ ЧТЕНИЯ

Продолжение. См. № 4–14, 16–28, 30–34, 37–44, 47, 48/2002;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25-26, 27-28, 29, 30/2003

§ 6.1. Растворы, концентрация, растворимость

(продолжение)

Существуют вещества с неограниченной способностью растворяться друг в друге (например, серная кислота и вода или этиловый спирт и вода) и с ограниченной способностью. Для количественной характеристики одного вещества ограниченно растворяться в другом пользуются понятием растворимость , которая выражается концентрацией насыщенного раствора .
Насыщенный раствор получается, когда дальнейшее растворение данного компонента в растворе прекращается. В насыщенном растворе концентрация данного компонента максимальна при данных условиях. Насыщенный раствор всегда должен находиться в равновесии с кристаллическим компонентом (осадком). Концентрация этого компонента в растворе называется его растворимостью . Раствор, в котором концентрация этого компонента ниже его растворимости, называется ненасыщенным .
Раствор, в котором концентрация растворенного вещества выше его растворимости, называется пересыщенным . Такие растворы обычно получают при переохлаждении раствора ниже температуры, при которой он становится насыщенным.

Иногда говорят о растворении металлов, например натрия в воде или цинка в серной кислоте. Но мы будем называть растворением только такой процесс, при котором растворенное вещество можно выделить из раствора в его исходном состоянии такими простыми операциями, как выпаривание растворителя, перекристаллизация и т. п.

Растворимость удобно выражать в моль/л, однако часто ее выражают в процентах по массе, т. е. числом граммов растворенного вещества в 100 г насыщенного раствора. Иногда растворимость выражают числом граммов растворенного вещества, приходящихся на 100 г растворителя.

Пример . Растворимость хлорида натрия (поваренная соль) NaCl в воде при обычной температуре (20 °С) составляет 31,6 г в 100 г воды. Рассчитать содержание соли в 10 г насыщенного раствора хлорида натрия. (Обратите внимание: «в насыщенном растворе», а не «на 100 г воды»! Растворимость выражается массой соли, которая может быть растворена в 100 г воды с образованием насыщенного раствора.)

Решение
Определим массу воды в 10 г насыщенного раствора NaCl. Примем массу хлорида натрия в этом растворе за х г, тогда масса воды будет равна (10 – х ) г.
Составим соотношение:

Отсюда 100/(10 – х ) = 31,6/х , и х = 2,4 г хлорида натрия. Масса воды в этом растворе: 10 – 2,4 = 7,6 г.

Для большинства веществ растворимость значительно зависит от температуры. Для определения растворимости при разных температурах используют справочные таблицы или кривые растворимости (рис. 6.1).
Если приготовить насыщенный раствор при температуре t 2 , содержащий m 2 г вещества на 100 г воды, а затем охладить до температуры t 1 , при которой растворимость составляет m 1 г, то выпадет осадок (при условии, что не произошло переохлаждения и не образовался пересыщенный раствор) массой (m 2 – m 1) г.

Сколько граммов нитрата калия выпадет в осадок при охлаждении насыщенного при температуре 60 °С раствора нитрата калия в воде до температуры 20 °С (см. рис. 6.1.)?

Проще всего растворимость достаточно растворимых веществ определяется выпариванием определенного количества раствора и взвешиванием массы сухого остатка.

Решение
Масса нитрата калия в 100 г раствора равна 13,02 100/50 = 26,04 г. Эта масса нитрата калия приходится на 100 – 26,04 = 73,96 г воды в насыщенном растворе. Составляем соотношение:

Откуда х = 26,04 100/73,96 = 35,2 г. Это и есть растворимость, т. е. масса растворенного вещества в насыщенном растворе, приходящаяся на 100 г воды.

На различной растворимости веществ основан один из способов их очистки – перекристаллизация . Очистка сводится к растворению загрязненного вещества в подходящем растворителе при повышенной температуре и последующему выделению кристаллов очищаемого вещества из пересыщенного раствора при более низкой температуре.

Посмотрите на рис. 6.1. Какие вещества можно очищать перекристаллизацией? Можно ли этим приемом очистить хлорид натрия?

Насыщенный раствор, который остается после отделения выпавших кристаллов, называется маточным . Некоторое количество примесей может удалиться с осадком. При повторной перекристаллизации чистота вещества повышается.
Растворимость вещества, по существу, есть константа равновесия гетерогенного процесса перехода вещества из кристаллической фазы в раствор. В связи с этим по значениям растворимости при двух температурах легко рассчитать изменения энтальпии (тепловой эффект) и энтропии при растворении.
Пусть при температуре Т 2 растворимость вещества равна Р 2 , а при температуре Т 1 растворимость равна Р 1 . Составляем систему из двух уравнений c двумя неизвестными (Н и S ):

Затем вычисляем Н и S .

Пример . Растворимость хлорида серебра в воде при температуре 10 °С равна 6,083 10 –6 моль/л,
а при 25 °С – 1,249 10 –5 моль/л. Рассчитать изменение энтальпии и энтропии при растворении хлорида серебра:

AgCl (кр .) = AgCl (р-р ).

Решение
Составляем систему из двух уравнений:

Находим из первого уравнения:

Н раств = 27 997,048 + 298,2 S раств,

и подставляем во второе уравнение:

28 282,968 = 27 997,048 + 298,2 S раств – 283,2 S раств.

Определяем S раств:

15S раств = 285,920;

S раств = 19,06 Дж/(К моль).

Итак, мы получили положительное значение изменения энтропии при растворении хлорида серебра, показывающее, что при переходе хлорида серебра из кристаллического состояния в раствор (в виде ионов серебра и хлорид-ионов) происходит увеличение степени беспорядка в системе.
Находим изменение энтальпии, подставив значение S раств = 19,06 Дж/(К моль) в одно из уравнений, например:

Н раств = 27 997,048 + 298,2 19,06 = 33 681 Дж/моль.

При растворении хлорида серебра в воде поглощается 33,68 кДж теплоты на 1 моль этого вещества.

Химический состав природных вод играет огромное значение в жизни человека. Для приготовления различных напитков
необходима вода, имеющая строго определенные содержания растворенных веществ.
Абсолютно нерастворимых веществ в природе не существует. Даже самая чистая на Земле вода озера Байкал содержит соли, которые вымываются из горных пород и почв втекающими в озеро реками. Дождь и вода растаявшего снега – не совершенно чистая вода, а вода, содержащая 10–20 мг растворенных веществ на 1000 г воды. Тем не менее такую воду вполне можно использовать в технических целях, когда требуется дистиллированная вода, например для приготовления раствора серной кислоты для автомобильного аккумулятора.
Если воду некоторое время выдержать в серебряном сосуде, в воде погибают почти полностью бактерии. Металлическое серебро растворяется в воде, а ионы серебра обладают сильным бактерицидным действием. В походных условиях полезно пить воду из серебряного (посеребренного) стакана. Использование серебряных столовых приборов при еде также очень полезно. Обеззараживает воду и хлорид серебра, хотя он практически нерастворим в воде. Такими растворами можно обрабатывать небольшие раны.
Природные воды отличаются составом и количеством растворенных веществ.
Концентрация органических веществ в речной воде составляет около 20 мг/л, в океанической – около 4 мг/л.

Перечислите источники органических веществ в природных водах.

Самая низкоминерализованная вода в мире – это вода озера Байкал, т. к. общее содержание неорганических солей в озере не превышает 100 мг/л.

Ни в коем случае не пытайтесь запомнить числовые данные, которые будут приводиться ниже. Постарайтесь сравнить состав некоторых вод.

Химический состав воды озера Байкал (мг/л):

Вода озера Байкал по вкусу похожа на дистиллированную. Обратите внимание, как мало хлорид-ионов, ионов железа в этой воде! Попытайтесь объяснить, почему в байкальской воде довольно много гидрокарбонат-ионов и ионов кальция.

Япония не раз предлагала покупать байкальскую воду и построить для этого трубопровод.
Некоторые сведения об озере Байкал. Возраст Байкала примерно 25 млн лет. Байкал – самый глубокий водоем на земном шаре, расположенный на континенте. Максимальная глубина – 1620 м. Объем озера – 23 000 км 3 . Воды Байкала прозрачны до 40 м. В Байкале содержится 1/5 мировых запасов пресной воды.

Озера, содержащие неорганические соли в количестве выше 35 г/л, относятся к минеральным. Насыщенный раствор этих озер называется рапой . Из-за повышенной вязкости высокоминерализованных вод распространение тепла от поверхности в глубь воды затруднено, поэтому летом верхний слой воды может нагреваться до температуры 50 °С, зимой вода может не замерзать даже при –20 °С.
Озеру Байкал можно противопоставить другое всемирно известное озеро – Мертвое море (Израиль, Иордания) недалеко от Иерусалима. В составе солей преобладают хлорид магния (52%) и хлорид натрия (30%), присутствуют также хлорид калия и бромид магния. Конечно, все эти вещества в водном растворе находятся в виде ионов, но когда говорят «хлорид магния», «хлорид натрия» и другие соли, то имеют в виду соли, образующиеся при выпаривании воды. Из-за высокой минерализации в водах Мертвого моря отсутствуют живые организмы, кроме некоторых бактерий (сохранившихся с древних эпох). Вода Мертвого моря и грязи побережья обладают высокими лечебными свойствами. Воздух моря насыщен парами брома и йода.

Вода Мертвого моря густая и маслянистая, как подсолнечное масло. Ходить по его дну без специальной обуви невозможно, т. к. оно усеяно острыми кристаллами солей. Вода выталкивает человека, поэтому плавать на животе следует очень осторожно – выталкивающая сила воды столь велика, что переворачивает человека, и из-за этого можно сломать позвоночник. На берегу недавно были построены всемирно известные курортные городки и усиленно строят новые. Говорят, что, работая ногами, человек плывет не вперед, а назад. Чтобы приготовить дома ванну с водой, состав которой близок к составу воды Мертвого моря, нужно в ванну бросить три мешка соли, залить водой и перемешать (говорят, что это невозможно).
Мертвое море расположено почти на 400 м ниже уровня моря. Глубина озера достигает 356 м. Питание озера осуществляется водами реки Иордан и несколькими другими мелкими речками. Окрестности озера известны тем, что в 1947 г. в пещерах пустынной местности Кумран на западном побережье Мертвого моря юноша кочевого племени бедуинов при поиске сбежавшей козы нашел глиняные сосуды с кожаными свитками древних рукописей, описывающих историческую обстановку (2000 лет назад) возникновения христианства. Эти рукописи названы кумранскими по месту их находки.

Представьте себе, что вы работаете в курортном агентстве. Вам требуется знать, на каких курортах лечат те или иные болезни. Это касается состава минеральных вод. Что вы скажете желающему поехать в Пятигорск или Кисловодск? Или, может быть, лучше далеко не ездить, а попить «московскую» минеральную воду?

Состав «московской» минеральной воды (г/л):

Сравните состав «московской» минеральной воды с составом воды озера Байкал. Для этого найдите одинаковые ионы и выразите их концентрации в одних и тех же единицах измерения.

Кисловодск славится своими источниками нарзана. Ниже приведен химический состав нарзана (г/л) одного из источников Кисловодска:

Каково отличие воды «Нарзан» от «московской» минеральной?

Инструкция

Для того чтобы вырастить соляной кристалл дома, вам следует подготовить необходимое оборудование, материалы и инструменты.
1) Основным компонентом является соль. Чем она чище, тем успешнее будет результат эксперимента, и тем четче получатся грани кристалла. Учитывая то, что поваренная соль в большинстве случаев в себе большое количество мелкого мусора, предпочтение лучше отдать морской соли без красителей и всевозможных добавок.
2) Воду также правильнее брать ту, которая максимально очищена от разнообразных примесей, т.е. дистиллированную. Если же таковой под рукой не оказалось, предварительно отфильтруйте обычную воду.
3) Для выращивания кристаллов используйте тщательно вымытую неметаллическую емкость, которая не будет окисляться под воздействием солей. Лучше взять стеклянную посуду. Если внутри чаши все же окажутся даже мельчайшие соринки, они непременно замедлят рост основного кристалла, превратившись в своеобразную основу для развития мелких экземпляров.
4) Основой для будущего большого кристалла может стать как небольшой кристаллик соли, так и любой другой объект, например, проволока, нитка, кусочек ветки.
5) Также пригодятся при формировании кристалла из соли деревянная палочка для помешивания раствора, бумажные салфетки, фильтровальная или марля, лак для покрытия готового соляного кристалла.

Подготовьте необходимые для выращивания кристалла материалы и инструменты, запаситесь терпением и приступайте к работе. Сам процесс не потребует от вас особого участия. В стеклянной чашке приготовьте насыщенный солевой раствор из 100 мл горячей воды и 40 г соли, дайте жидкости остыть и пропустите ее через фильтрованную бумагу или свернутую в несколько слоев марлю.

Следующий этап – помещение предмета, вокруг которого впоследствии сформируется кристалл, в емкость с соляным раствором. Если вы хотите получить экземпляр традиционной формы, положите обычную крупинку соли на дно чашки. Если желаете вырастить вытянутый кристалл, привяжите соляную крупинку к нитке и закрепите ее в емкости так, чтобы она не касалась ее дна и стенок. Если же в ваших планах получение сложной причудливой формы, основой для будущего кристалла должна послужить небольшая изогнутая веточка или скрученная проволока. В качестве основы для кристалла можно использовать совершенно любой предмет, который не подвержен окислению солей.

Чашку с кристаллом обязательно накройте крышкой, листом бумаги или салфеткой для исключения попадания в нее мусора и пыли. Далее отправьте емкость на хранение в темное прохладное место без сквозняков и обеспечьте ей полное спокойствие. На протяжении развития кристалла не допускайте изменения влажности воздуха и резких скачков температуры в помещении, где он находится, исключите его встряхивание и слишком частые передвижения. Не размещайте кристалл вблизи отопительных приборов и возле кухонной плиты.

По мере роста кристалла содержание соли в окружающей его жидкости будет уменьшаться. Учитывая это, раз в неделю добавляйте в емкость насыщенный соляной раствор. Когда кристалл вырастет до необходимых размеров, аккуратно выньте его из жидкости, выложите на чистую бумажную салфетку и осторожно промокните мягкой тканью. Для того чтобы хрупкий кристалл приобрел прочность, покройте его бесцветным маникюрным лаком. Если этого не сделать, поделка разрушится. В сухой воздушной среде кристалл рассыплется в порошок, при повышенной влажности воздуха превратится в кашицу.

Из поваренной и морской соли получаются кристаллы белого . Получить поделку другого оттенка вы можете с помощью нескольких нехитрых способов.
1) Цветной соляной кристалл можно получить, если использовать не обычную соль, а к примеру, медный купорос, который может наделить результат ваших трудов насыщенным синим цветом.
2) Вместо прозрачного лака для ногтей для обработки кристалла вы можете использовать цветное покрытие.
3) На стадии приготовления кристалла добавьте в соляной раствор пищевые красители, например, для окрашивания пасхальных яиц.

Если вы заметили, что кристалл приобретает не ту форму, какая была запланирована, аккуратно соскоблите с помощью острого ножа или маникюрной пилочки для ногтей лишние участки. В последствие обработайте те места кристалла, роста которых вы не хотели бы допускать, глицерином или любым другим густым жирным составом. Удалить нанесенное средство можно с помощью спирта или ацетона.

Потерпеть неудачу в выращивании кристалла из соли можно по нескольким причинам. Во-первых, взятый за основу кусочек соли может раствориться. Об этом, как правило, сигнализирует недостаточно насыщенный соляной раствор, который вы использовали для роста поделки. Во-вторых, вместо одного большого кристалла вы можете получить сразу несколько маленьких. Такое может случиться из-за наличия в растворе посторонних примесей или попадания в него соринок, частичек пыли и прочих нежелательных объектов. В-третьих, при получении цветных экземпляров окраска готовых кристаллов может оказаться неравномерной. Основная причина такой реакции – недостаточно тщательное размешивание красителя после добавления его в соляной раствор.

Мало-мальски приличный по величине кристалл сформируется не ранее, чем через 3-4 недели после помещения его основы в солевой раствор, поэтому наберитесь терпения и не забывайте выполнять основные рекомендации по самостоятельному выращиванию кристаллов из соли в домашних условиях.

Связанная статья

Для того чтобы вырастить кристалл из соли, сначала необходимо приготовить достаточно концентрированный соляной раствор. Соль добавляется в стакан с водой, до тех пор, пока она не перестанет растворяться во время перемешивания.

Теперь следует нагреть полученную смесь, чтобы достичь полного растворения выбранной соли. Стакан с соляным раствором ставится в емкость с горячей водой. Затем полученный концентрированный раствор соли переливается в специальный стакан или емкость. В стакан при помощи перемычки (ее можно и из стержня шариковой ) подвешивается на нитке кристаллическая "затравка" – кристалл поваренной соли, так, чтобы он был полностью погружен в полученный раствор и не касался стенок химического стакана. Также кристалл можно опустить на дно стакана. На данной "затравке" и предстоит расти вашему будущему кристаллу. Емкость с солевым раствором следует поставить в теплое место и оставить открытой.Чтобы вырастить кристалл из соли необходимо подождать некоторое время. Через несколько дней ваш кристалл будет значительно увеличиваться в размерах. По истечению трех дней после начала эксперимента нитка с "затравкой", которая опущена в концентрированный соляной раствор, превратится в "ожерелье" из маленьких кристаллов.Если вы хотите, чтобы ваш кристалл вырос еще быстрее, необходимо еще раз провести процедуру приготовления соленого раствора. Вашу "затравку" можно поместить в новый раствор соли и добавить необходимую порцию поваренной соли. Нужно помнить, что соляной раствор обязательно должен быть сильно концентрированным – во время приготовления смеси на дне химического стакана должна оставаться соль. К примеру, в 100 мл воды при температуре 20 градусов Цельсия можно растворить примерно 35 грамм пищевой соли. При увеличении температуры растворимость поваренной соли повышается.Когда ваш кристалл вырастет до нужного размера, его следует вытащить из раствора и высушить при помощи мягкой тряпочкой или бумажной салфетки. Затем нитка обрезается, а грани кристалла покрываются бесцветным лаком, для того чтобы сохранить его от "выветривания" на воздухе.С помощью данного метода можно выращивать поваренной соли любого оттенка или формы.

Видео по теме

Источники:

что можно сделать из соли

Одним из видов поделок из природных материалов являются выращенные в домашних условиях кристаллы соли. Кроме того, многих интересует, можно ли вырастить соль самостоятельно, чтобы употреблять ее в пищу. Но в действительности вырастить красивый кристалл можно исключительно в декоративных целях, ведь для этого вы будете использовать ту соль, которую приобретаете в магазине.

Вам понадобится

Вода, емкость, в которой можно нагревать воду, хлорид натрия, мелкий твердый предмет, плита, на которой можно нагревать воду, нить, вазелин.

Инструкция

Возьмите нить и закрепите на ней мелкий твердый предмет, например, бусину, бисер или небольшую гайку. Всю нитку выше нашего мелкого предмета нужно обработать вазелином. Опустите нитку с этим предметом в насыщенный солевой раствор. Раствор должен полностью покрывать груз (мелкий предмет на нитке), но груз не должен касаться дна.

Продержите груз в растворе как минимум несколько дней. Если кристаллы прекратили рост слишком рано, то следует удалить вазелин с нити около кристалла.

Видео по теме

Обратите внимание

Любые химические опыты требуют осторожности, даже в том случае, если вы работаете с относительно безопасными реагентами, такими, как поваренная соль. Используя другие соли и красители, вы должны быть уверены, что хорошо знакомы с их свойствами.

Полезный совет

Чем больше времени вы затратите на процесс выращивания, тем большего размера будут кристаллы. Если вы планируете долго выращивать кристаллы, емкость нужно держать в теплом месте. А для регулировки формы можно соскабливать ножом лишние наросты.

Источники:

На этой странице вы найдете подробное описание всего процесса выращивания кристаллов соли.

Совет 4: Как вырастить кристалл из поваренной соли в домашних условиях

Вырастить кристалл самостоятельно, в домашних условиях станет под силу даже мало ознакомленным с химическими процессами людям, а полученный результат, как и сам процесс изготовления, несомненно, доставит огромное удовольствие. Итак, приготовьтесь, мы начинаем колдовать и «химичить».

Вам понадобится

Цветная растворимая соль (двухлористый или сернокислый никель) или поваренная соль; родниковая или фильтрованная вода, металлическая емкость, плита, веревка (шерстяная или ворсовая нить), бесцветный лак для ногтей.

Инструкция

Для начала приобретите цветную растворимую соль, например, двухлористый или сернокислый . Купить данное вещество можно практически в любой аптеке либо заказать через интернет. В случае невозможности достать вышеуказанный материал, подойдет также обычная поваренная соль.

Возьмите стакан с чистой водой. Вода и соль должны быть в соотношении 1/2,5, т.е., например, на 100 мл воды вам понадобится не менее 250 граммов соли. Медленно всыпьте соль в воду и размешайте до полного растворения.

Снимите емкость с полученным перенасыщенным раствором и, не давая остыть, опустите внутрь небольшую веревку ( будет шерстяная или любая другая ворсовая нить, так как поможет кристаллу лучше крепиться на основании).

В течение последующих трех дней начинается кристаллизация соли. Слишком быстрое охлаждение раствора может повлечь за собой неправильную и непривлекательную форму. Именно поэтому его следует охлаждать , лучше всего это делать при комнатной температуре. Тогда вы, получите правильные по форме, изящные кристаллы.

Готовый кристалл выньте из раствора и промокните со всех сторон бумажной салфеткой. При необходимости обрежьте конец шерстяной нитки и сразу же покройте все грани бесцветным лаком (подойдет обычный лак для расщепления со временем при непосредственном контакте с воздухом)

Как видите, выращивание кристаллов - очень занимательное и не требующее больших усилий дело. По истечение трех суток опущенная в воду нитка в буквальном смысле превращается в блестящее, сверкающее ожерелье, способное стать стильным аксессуаром, украшением на новогодней елке или просто предметом гордости первого удачного колдовства на домашней кухне!

Полезный совет

Внимание: от качества воды напрямую зависит успех эксперимента и красота кристалла, поэтому лучше выбирать родниковую или фильтрованную.

Связанная статья

Источники:

кристаллы поваренной соли

Хотите вырастить в домашних условиях красивый минерал? Легко! В природе минералы зачастую формируются в водных минерализованных растворах. Этот же принцип можно использовать и дома. Все, что нужно - выбрать, какой именно минерал вы бы хотели. Например, посмотрите как просто вырастить дома восхитительный синий минерал халькантит.

Вам понадобится

100 грамм медного купороса, банка, 100-150 мл воды, нитка, карандаш.

Инструкция

Купите два пакетика медного купороса в любом садовом магазине. Обычно продается по 50 грамм, следовательно, вам необходимо приобрести 100 грамм купороса для выращивания кристалла. Возьмите небольшую банку и налейте в нее воды. Количество воды не должно быть большим, не более 150 и не мне 100 мл. Нагрейте воду.

Остальное содержимое пакетиков высыпьте в банку. Помните, вода должна быть горячей. Хорошенько размешайте, чтобы добиться перенасыщенного раствора. Раствор должен быть темно-синего . В дальнейшем на дне банки будет образовываться осадок, пока раствор не станет насыщенным. Когда раствор избавится от перенасыщения, цвет изменится на . Если же раствор получился не перенасыщенным, есть два решения. Либо купите еще один пакетик медного купороса, либо подождите, пока исчезнет воды. В этом случае придется подождать несколько дней.

Остудите раствор. Когда температура достигнет комнатных значений, опустите в раствор ранее заготовленные зерна на нитке. Как только начнется выпадение осадка, зернышко начнет расти. Минерал растет около 4 дней.

Один раз в день кристалл необходимо вытаскивать и нагревать раствор. Также размешивайте осадок, снова остужайте раствор и снова опускайте зерно купороса. Для ровных краев будущего кристалла наросты с нитки можно счищать или растворять.

Спустя несколько дней достаньте минерал , высушите. Обрежьте нитку. Не допускайте долгого нахождения в воде. Выпавший осадок можно использовать повторно.

Видео по теме

При использовании растворов очень важно знать, сколько растворенного вещества содержится в данном количестве раствора. Количество растворенного вещества, содержащееся в определенном количестве раствора, называется концентрацией раствора. Например, имеются два раствора поваренной соли, весом по 100 г каждый, в одном из них содержится 5 г растворенной соли, а в другом – 20 г. Ясно, что концентрация второго раствора в четыре раза больше первого.

Процентная концентрация растворов

Концентрация раствора часто выражается в процентах. Если концентрация водного раствора серной кислоты равна 10%, то это означает, что в 100 г (или в 100 кг) раствора содержится 10 г (или 10 кг) серной кислоты и 90 г (или 90 кг) воды.

Процентная концентрация раствора показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в 100 г раствора.

Растворимость тоже показывает концентрацию раствора, но только насыщенного при данной температуре. Так, например, при 20° С растворимость поваренной соли 35,9. Это означает, что в 100 г воды при 20° С может раствориться не больше 35,9 г поваренной соли, так как этот раствор будет насыщенным. Какова же будет концентрация этого раствора в процентах? Вес насыщенного раствора поваренной соли при 20° С равен: 100+35,9= 135,9 (г). Следовательно, соли в нем будет 35,9: 135,9=0,263. Концентрация раствора равна 26,3%. Таким образом, растворимость поваренной соли при 20° С равна 35,9, а концентрация данного раствора, выраженная в процентах, 26,3. Поэтому не следует смешивать растворимость и процентную концентрацию: растворимость вещества показывает, сколько его может раствориться в 100 г воды, а процентная концентрация показывает, сколько растворенного вещества содержится в 100 г раствора.

Как приготовить 250 г раствора поваренной соли 6–процентной концентрации?

Сначала произведем расчет, сколько граммов поваренной соли и сколько граммов воды потребуется для приготовления указанного раствора. Вычислим сначала количество соли: 250 · 0,06=15 (г). Следовательно, воды потребуется 250 г–15 г=235 г. Итак, для приготовления 250 г раствора поваренной соли 6–процентной концентрации нужно взять 15 г поваренной соли и 235 г (235 мл) воды.

После этого отвешиваем на весах 15 г поваренной соли и помещаем ее в колбу. Мензуркой отмеряем 235 мл дистиллированной воды и выливаем в колбу с солью. Содержимое колбы перемешиваем до полного растворения.

Вы любите проводить научные опыты и хотите привлечь к этому своих детей? Самый лучший способ для этого - попробовать вместе вырастить кристалл из обычной соли, которая наверняка есть у каждого в доме.

Правила техники безопасности

В основе опыты лежит химическая реакция насыщенного раствора соли. Как поваренная, так и морская практически каждый день используется в быту, она не нанесёт вам вреда. Но всё-таки старайтесь работать в перчатках и платке. Это предупредит попадание в жидкость посторонних предметов - пыли, волос.

Если у вас на руках есть незажившие ранки или заусенцы, нужно быть очень осторожным, так как раствор может разъесть кожу в повреждённых местах и вызвать острые болевые ощущения.

Для того чтобы вырастить такой кристалл в домашних условиях, вам не потребуется никакого лабораторного оборудования. Всё необходимое есть у вас под рукой.

У правильных кристаллов из соли должны быть ровные, крупные грани

Не следует добавлять натуральные или искусственные красители. В этом нет смысла: кристалл соли всё равно вырастет бесцветным.

Как вырастить кристалл

Итак, в качестве реактивов в опыте выступят вода и соль, а оборудованием послужат:

Обратите внимание! Банки или стаканы должны быть абсолютно чистыми. Любая соринка на их внутренней поверхности может стать основой для роста дополнительных кристаллов, которые помешают основному.

Приготовление раствора

Зародыш кристалла морской или поваренной соли

Подготовьте зародыши, на которых будут расти кристаллы. Они должны быть крупными, чтобы вы без труда закрепили их на нитке.

Проще всего сделать отбор следующим способом: насыпьте в солонку соль и трясите, пока все мелкие кристаллы не выпадут наружу. Те, что не прошли через отверстия солонки и остались внутри, отлично подходят для нашей цели. Выберите из них самый большой, с формой, близкой к прямоугольнику, с минимумом отклонений.

Старайтесь выбирать самые крупные и ровные кристаллы в качестве зародыша будущего кристалла

Отобранный зародыш закрепите на нитке, а её, в свою очередь, намотайте на палочку или карандаш, чтобы со временем было легко регулировать глубину погружения.

Рост

Наступает основная и самая длительная фаза эксперимента. В насыщенный раствор, перелитый во вторую банку, погрузите зародыши, укутайте ёмкость чем-то тёплым, чтобы жидкость медленнее остывала.

Если раствор был достаточно насыщенным и чистым, уже через день зародыши немного увеличатся. В противном случае они растворятся.

Теперь накройте банку сверху бумагой, чтобы избежать попадания сора и пыли, и оставьте на 3–4 дня. Вода постепенно будет испаряться, а соль выпадать в осадок, нарастая на зародыше и обеспечивая рост кристаллов.

Именно на этом этапе могут проявиться ошибки, допущенные в процессе подготовки. Например, вы могли неправильно закрепить на кристалле петлю нити, и она просто врастёт в середину. Чтобы избежать этого, крепите зародыш не в узелке, а в нитяной петле, оба конца которой выводятся наружу. После того как процесс роста закончится, потягивайте поочерёдно за концы петли, чтобы ослабить прихват, и достаньте нить.

Если вы хотите вырастить кристалл быстро, то спустя несколько дней достаньте его из ёмкости. За прошедшее время он уже должен увеличиться в размерах. Приготовьте новый насыщенный раствор соли и снова опустите туда кристалл. Некоторые специалисты советуют просто досыпать необходимое количество соли в банку и тщательно перемешать.

Как сделать кристалл в домашних условиях (видео)

Как видите, вырастить кристалл не так сложно. Главное, придерживаться технологии и соблюдать рекомендации. Несмотря на то что процесс этот не из быстрых, в итоге у вас получатся красивые сувениры, которые можно использовать в качестве украшения или подарка. Расскажите нам в комментариях о вашем опыте и о том, с какими трудностями вы столкнулись. Удачи!