Інформація для вчителів
Застосування
Хімічний сад
У цьому досліді в розчин силікату натрію додають забарвлені солі важких металів. Ці солі випадають у вигляді осаду й утворюють рослиноподібну структуру.
Принцип ґрунтується на тому, що силікати обгортають інші солі важких металів і утворюють мембрану. Ця мембрана проникна лише для води, але недля іонів солей. Тому концентраціяіонів усередині мембрани більша, через що водатепер дифундує крізь мембрану. Тим самим тискусередині мембрани зростає. Вона розривається, при цьому іони солі виходять назовні і з наявними силікатамизнову утворюють нову мембрануі, як наслідок, формується рослиноподібне утворення.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Для досліду слід знати, що аніони і багато іонів важких металів утворюють малорозчинні сполуки і у водному розчині випадають у вигляді так званого осаду. Крім того, слід знати принцип дії напівпроникної мембрани, яка проникна лише для одного виду частинок.
Принцип
Силікат-іони (аніони) утворюють із багатьма катіонами важких металів малорозчинні сполуки. У водних розчинах солі важких металів починають розчинятися і утворюють із силікатом оболонку, тобто мембрану, яка проникна лише для води, але не для іонів. Тому вода дифундує всередину, при цьому тиск усередині мембрани зростає. Тому утворення «хімічного саду» відбувається тим швидше, чим легше розчинна сіль важкого металу.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Цей дослід показує, що різні солі в силікатному розчині утворюють рослиноподібні структури. Катіони солей металів реагують із силікат-аніонами з утворенням оболонки, тобто мембрани. Ця напівпроникна мембрана проникна для води, через що всередині оболонки внаслідок дифузії води тиск вищий, ніж зовні оболонки. Через зростання тиску оболонка лопається, при цьому виходять нові катіони і знову утворюють (наступну) оболонку
Завдання
У цьому досліді учні додають у розчин силікату натрію різні солі важких металів. При цьому утворюється так званий «хімічний сад».
Цей дослід можна використати самостійно в межах теми «Властивості солей».Але його так самоможна використати під гаслом «Дифузія» аботакож у темі «Реакція солей із солями».
Правила безпеки
Небезпеки
- Солі важких металів шкідливі для здоров'я. Нековтай! Не допускай контакту зі шкірою!
- Після досліду ретельно вимий руки!
- Під час досліду надягни захисні окуляри
Щодо H- і P-фраз звертайся до паспорта безпеки відповідної хімічної речовини.
Інформація для учнів
Мотивація
Хімічний сад
Утворення так званих «хімічних садів» дуже наочно показує, як діють кристалоутворення й дифузія. Додані до силікатного розчину солі важких металів розчиняються у воді. При цьому іони металів утворюють ізсилікат-аніонами малорозчинні сполуки, як правило, зхарактерним забарвленням. Крім того, утворюються рослиноподібні структури, залежно від додавання з різним забарвленням.
Завдання
- Створи з кристалів солей «хімічний сад». Для цього поклади солі металів у розчин силікату натрію.
- Спостерігай при цьому, як різні солі розчиняються в розчині силікату натрію.
- Спостерігай при цьому, чи і як виникають зміни кольору.
Створи хімічний сад
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Ферум (ІІІ) хлорид-6-гідрат, 250 г | 30069-25 | 1 | 2 | Купрум (ІІ) сульфат-5-гідрат | 30126-25 | 1 | 3 | Цинк сульфат гептагідрат, 250 г | 30249-25 | 1 | 4 | Манган (ІІ) хлорид, 250 г | 31556-25 | 1 | 5 | Розчин натрієвого рідкого скла, 500 мл | 31653-50 | 1 | 6 | Шпатель для сипучих матеріалів, сталевий, l=150 мм | 47560-00 | 1 | 7 | Промивалка, пластмаса, 250 мл | 33930-00 | 1 | 8 | Мензурка, низька, 250 мл | 46054-00 | 1 | 9 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 | 10 | Скляний стрижень, l=200 мм, d=5 мм | 40485-03 | 1 | 11 | Пінцет, прямий, з тупими кінцями, l=160 мм | 64610-02 | 1 | 12 | Вода дистильована | 31246-81 | 1 |
|---|
Складання
Налий у лабораторний стакан приблизно 100 мл розчину натрієвого рідкогоскла (рис. угорі ліворуч) і приблизно таку саму кількість дистильованої води.
Добре перемішайобидва компоненти між собою (рис. унизу ліворуч)
Виконання
Візьми розчин силікату натрію (рис. 1) і пінцетом обережно поклади в розчин більший кристал однієї із солей (рис.2). За потреби доведи йогоскляним стрижнем до дна посудини. Клади по черзі кристали інших солей урозчин, стеж за тим, щоб вони НЕ лежали безпосередньопоруч один з одним (рис. 3)
Рис. 1: розчин силікату натрію
Рис. 2: додавання кристала солі
Рис. 3: ріст
Протокол
Завдання 1
Запиши свої спостереження Додані ____ осідають на дно. Там виникає ____, причому з кристалів угору виростають ____ утворення. ____ показує, що тут відбулася ____. Солі важких металів реагують із ____ з утворенням забарвленої твердої речовини.
Завдання 2
Питання
Додавання кристалів солей
Завдання 3
Поясни на прикладі досліду поняття осмосу і дифузії ____ - це самочинне поширення частинок у доступному для них просторі. Тут ____ частинки води крізь утворену стінку оболонки. Таку ____ крізь напівпроникну стінку називають ____.
Хімічний сад