Výukové materiály Složení roztoků Autor: RNDr. Jana Parobková Chlorid sodný Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy Předmět: Chemie Tematický celek: Roztoky ev. Halogenidy alkalických kovů Ročník: 3. Popis stručná anotace: Práce s odbornými dokumenty zaměřeným na chlorid sodný. Součástí výukového materiálu je pracovní list a elektronická prezentace. Žák s využitím odborného textu vyhledává potřebné informace, provádí praktické manipulace a získaných poznatků využívá k výpočtu složení roztoků. Tento výukový materiál byl vytvořen v rámci projektu Přírodní vědy prakticky a v souvislostech inovace výuky přírodovědných předmětů na Gymnáziu Jana Nerudy (číslo projektu CZ.2.17/3.1.00/36047) financovaného z Operačního programu Praha - Adaptabilita.
Pomůcky (seznam potřebného materiálu): Internet, lahev balené vody (Dobrá voda, Vincentka) Teorie: Složení roztoku chloridu sodného NaCl s vyjadřujeme především pomocí veličin - hmotnostní zlomek w = m NaCl / m roztoku m NaCl hmotnost rozpuštěné látky, m roztoku hmotnost roztoku bezrozměrná veličina, vyjadřujeme v % - molární koncentrace c = n NaCl / V roztoku n NaCl -látkové množstí rozpuštěné látky, V roztoku - objem roztoku jednotka mol/dm 3 Chlorid sodný neboli sůl kamenná (halit) je halogenid alkalického kovu, iontová krystalická látka rozpustná dobře v polárních rozpouštědlech /tedy i ve vodě/. Jeho hlavním zdrojem je mořská voda, solná jezera, minerální vody a solná ložiska. Sodné ionty jsou nezbytnou součástí těl živočichů a rostlin. Postup práce: viz LP Výsledky: viz LP Další aplikace, možnosti, rozšíření, zajímavosti, Cílem tohoto teoretického cvičení je práce s odborným dokumentem rep. etiketou s odbornými informacemi zaměřenými na chlorid sodný jako pevnou látku resp. na jeho rozpustnost. Žák by měl být schopen pracovat dle otázek s odbornými texty, vyhledávat zde potřebné informace /v tomto případě týkající se chloridu sodného/, umět využít vědomostí týkajících se vyjádření složení roztoků výpočtů, aplikovat je na informacích z textu. První část otázek se týká vyhledávání informací a výpočtů na základě těchto informací. Druhá část otázek se vztahuje k etiketám přírodních vod a jejich složení /opět se zaměřením na chlorid sodný/. Výpočty jsou vázány na praktické zjišťování hustoty přírodních vod hustoměrem. Cvičení lze využít jednak jako součást kapitoly Roztoky resp. Halogenidy alkalických kovů. Je možné vybrat pouze určitý počet otázek vhodných pro procvičení té které problematiky. Některé otázky ze cvičení mohou být též vodítkem a inspirací při procvičování tematického celku Roztoky v prvním ročníku. Součástí pracovního listu je též elektronická prezentace - viz příloha, kterou je možné dataprojektorem promítnout pro celou třídu.
Pracovní list pro žáka Složení roztoků Chlorid sodný Pomůcky: odměrné válce, minerální vody dle přiložených etiket, hustoměry Teorie: Složení roztoku chloridu sodného NaCl s vyjadřujeme především pomocí veličin - hmotnostní zlomek w = m NaCl / m roztoku m NaCl hmotnost rozpuštěné látky, m roztoku hmotnost roztoku bezrozměrná veličina, vyjadřujeme v % - molární koncentrace c = n NaCl / V roztoku n NaCl -látkové množstí rozpuštěné látky, V roztoku - objem roztoku jednotka mol/dm 3 Chlorid sodný neboli sůl kamenná (halit) je halogenid alkalického kovu, iontová krystalická látka rozpustná dobře v polárních rozpouštědlech /tedy i ve vodě/. Jeho hlavním zdrojem je mořská voda, solná jezera, minerální vody a solná ložiska. Sodné ionty jsou nezbytnou součástí těl živočichů a rostlin. Postup práce : S využitím dokumentů č. 1 až 3 odpovězte na následující otázky: /záleží na okamžiku, ve kterém vyučující pracovní list využije.../ Při práci využijte periodické tabulky, k dispozici jsou pomůcky k měření hustoty přír. vod.
Pracovní list je založen na následujících dokumentech: Dokument č. 1: Chlorid sodný Viz např. http://cs.wikipedia.org/wiki/chlorid_sodn%c3%bd Dokument č. 2: Dobrá voda Etiketa z lahve Dobré vody Dokument č. 3: Vincentka Etiketa z lahve Vincentky CHLORID SODNÝ Práce s odborným textem S využitím dokumentu o chloridu sodném odpovězte na následující otázky: 1. Vzorec sloučeniny, vzhled 2. Jaká je hmotnost jednoho molu této sloučeniny? 3. Uveďte teplotu tání a varu, pojmy vysvětlete 4. Zhodnoťte tvrdost sloučeniny 5. Jaká je hustota látky v pevném stavu, převeďte na kg/m 3? 6. Porovnejte rozpustnost látky ve vodě a v polárních rozpouštědlech, vysvětlete 7. Jak se mění rozpustnost látky ve vodě s rostoucí teplotou? 8. Charakterizujte veličinu rozpustnost látky 9. Co to znamená 26%-ní roztok? 10. Jakou hustotu má tento 26%-ní roztok při 20 C? 11. S využitím uvedené rozpustnosti výpočtem ověřte, zda při 20 C je roztok skutečně 26%- ní. 12. Vysvětlete tvrzení: 26%-ní roztok je při 20 C nasycený 13. Ověřte výpočtem, že 26%-ní roztok má při 20 C skutečně molární koncentraci uvedenou v dokumentu! S využitím etiket Dobré vody a Vincentky odpovězte na následující otázky: 14. Hustoměrem změřte hustotu Dobré vody a Vincetky 15. Jaké je zastoupení iontů Na + a Cl - v Dobré vodě a ve Vincentce? Vyjádřete v g/l roztoku 16. S využitím hustoty Dobré vody a Vincetky /viz otázka 14/ vyjádřete hmotnostní zlomky iontů Na + a Cl - v každé z přírodních vod 17. Jaká je molární koncentrace iontů Na + a Cl - v každé z přírodních vod?
Výsledky: 1. NaCl, bílá krystalická látka 2. 58,44g 3. t t = 801 C, t v = 1413 C, definice t t, t v... 4. měkká, č.2 v Mohsově stupnici 5. 2,16g/cm 3 = 2160kg/m 3 6. tato iontová sloučenina se rozpouští v polárních látkách: voda obsahuje jen polární vazby, rozpustnost největší; organické sloučeniny čím více polárních vazeb, tím rozpustnost větší... 7. rozpustnost pevných látek s teplotou roste 8. hmotnost látky rozpuštěné za daných podmínek /nejčastěji na 100g rozpouštědla event. na 100ml rozpouštědla/ za vzniku nasyceného roztoku 9. 26g rozpuštěné látky ve 100g roztoku 10. 1,197g/cm 3 11. w = m NaCl / m rozt. w = 35,86g / 135,86g = 0,26 12. Ano, viz otázky č.8 a 11 13. c = n NaCl /V rozt. = m NaCl. hust roz. /( M m NaCl. m rozt. ) c = 35,86g.1197g.dm -3 / (58,44g. mol -1.135,86g )=5,4 g.dm -3 14. hust D d = hust Vinc = 15. Dobrá voda : Na + : 13.10-3 g/l Cl - : 0,85. 10-3 g/l Vincentka: Na + : 2,447g/l Cl - : 1,761g/l vyjádřeno v g rozpuštěných iontů v 1 litru roztoku 16. w = m rozp.l. / ( V rozt.. hust rozt. ) Dobrá voda: w Na+ = w Cl- = Vincentka: w Na+ = w Cl- = 17. c = n rozp.l. /V rozt = m rozp.l.. /( M m rozp.l.. V rozt. ) Dobrá voda: c Na+ = c Cl- = Vincentka: c Na+ = c Cl- =