Растворение веществ
Если в стакане с водой размешать щепотку соли, то она исчезнет, а вода станет соленой. Химики называют этот процесс растворением, а получившуюся соленую воду — раствором.
В данном случае вода выступает в качестве растворителя, а соль — растворенного вещества.
Раствор, суспензия, сплав и коллоидный раствор
Раствор — это смесь, в которой одно из веществ растворено в другом. Например, соленая вода — смесь соли и воды.
Суспензией называется смесь жидкости и частиц твердого вещества, которые растворяются в этой жидкости не полностью. Типичные суспензии: краски, чистящие пасты, некоторые косметические средства, цементный раствор, уличная грязь и т.д. Главное отличие суспензии от остальных смесей заключается в том, что с течением времени частички твердого вещества оседают, при условии, что суспензию не трогать.
Смесь металлов называется сплавом. Наиболее распространенные примеры сплавов — сталь (смесь железа и углерода), бронза (сплав меди с оловом и другими металлами). Еще одна разновидность смесей — коллоидный раствор. В таком растворе очень маленькие частицы одного вещества равномерно распределяются в другом веществе. Оказывается, обычный томатный сок — это пример коллоидного раствора, т.е. смесь мельчайших частичек помидора в воде!
Разница между коллоидным раствором и суспензией в том, что с течением времени частицы вещества коллоидного раствора не оседают, а остаются либо плавать на поверхности, либо пребывать во взвешенном состоянии.
В какой воде сахар растворяется лучше: в горячей или холодной?
Можно провести эксперимент с кусочками сахара, чтобы выяснить, влияет ли температура воды на его растворение. Для проведения эксперимента тебе понадобится четыре кусочка сахара, два стакана с одинаковым количеством воды (один — с горячей, другой — с холодной) и ложка. Итак, в оба стакана положи по два кусочка сахара и хорошо перемешай. В каком стакане сахар растворился быстрее? Правильно, в стакане с горячей водой. Холодная вода не в состоянии полностью растворить весь сахар так, как горячая.
В горячей воде сахар растворяется быстрее, так как при нагревании молекулы воды движутся быстрее и сталкиваются друг с другом и кристаллами сахара чаще, чем молекулы холодной воды. Теперь ты догадываешься, почему на дне чашки с чаем может оказаться слой нерастворившегося сахара значит, сахар положили в чай, когда он уже немного остыл, т.е. его температура оказалась недостаточной для полного растворения сахара.
Всегда ли можно растворить одно вещество в другом?
Оказывается, не всегда. Некоторые из них просто не хотят и не могут «дружить». Например, масло и вода. Как же сделать их смесь?
В стакан налей 2—3 чайные ложки воды, добавь несколько капель пищевого красителя и хорошо перемешай. Затем в окрашенную воду влей 2—3 чайные ложки растительного масла и снова тщательно перемешай.
Поставь стакан и наблюдай за тем, что происходит. Сначала может создаться впечатление, что обе жидкости перемешались, однако спустя некоторое время масло окажется на поверхности. Несмотря на то, что вода хорошо смешивается с другими жидкостями и образует различные растворы, этого не происходит в случае с маслом. Молекулы воды сильно связаны друг с другом, как и молекулы масла, именно поэтому такие две жидкости невозможно смешать.
Единственный способ, при котором масло и вода могут соединиться, — добавление средства для мытья посуды. Молекулы этого средства хорошо соединяются как с молекулами воды, так и с молекулами масла и образуют эмульсию, которая легко смывается водой.