Opis krystalizacji soli przeprowadzonej w gorącej wodzie

Przedmiot: Chemia

Dodane: dzisiaj o 13:57

Krystalizacja soli – opis doświadczenia przeprowadzonego przez tydzień

Wstęp teoretyczny Krystalizacja to proces, w którym z roztworu substancji stałej (w tym przypadku soli kuchennej – NaCl) wydzielają się kryształy podczas ochładzania roztworu lub odparowywania rozpuszczalnika. Solne kryształy powstają, gdy jony sodu i chlorkowe, które były rozpuszczone w wodzie, łączą się i formują regularne struktury krystaliczne. Woda gorąca rozpuszcza więcej soli niż zimna, zatem w trakcie ostygania lub odparowywania część nadmiarowej soli wypada z roztworu, tworząc kryształy. W doświadczeniu obserwujemy powolne, codzienne zmiany, dzięki którym możemy zaobserwować, jak rośnie i zmienia się struktura solnych kryształów.

Materiały i przebieg doświadczenia Do przeprowadzenia doświadczenia potrzeba: - soli kuchennej (najlepiej drobnej, niejodowanej) - gorącej wody - czystego szklanego naczynia (np. słoika) - patyczka lub ołówka - sznurka lub nitki - łyżki do mieszania

Czwartek (dzień 1 – przygotowanie roztworu) Do czystego słoika wsyp około pół szklanki soli. Zagotuj wodę i ostrożnie zalej nią sól (ilość tak, aby sól się rozpuściła, ale po ochłodzeniu część pozostała nierozpuszczona). Mieszaj do momentu, aż sól przestanie się rozpuszczać – wtedy mamy roztwór nasycony. Zawiąż kawałek nitki do środka patyczka, a patyczek połóż na brzegu słoika tak, by nitka zwisała pionowo w roztworze, lecz nie dotykała dna. Umieść słoik w miejscu, gdzie nie będzie nim nikt potrząsał.

Piątek (dzień 2 – pierwsze obserwacje, początek krystalizacji) Roztwór zaczyna stygnąć. W ciągu pierwszych godzin z roztworu zaczyna wydzielać się nadmiar soli – na ściankach słoika, na nitce oraz na powierzchni wody pojawiają się pierwsze, drobniutkie kryształki. Nitka staje się nieznacznie szorstka w dotyku (nie zaleca się dotykania ze względu na zakłócenie procesu).

Sobota (dzień 3 – rozwój kryształów) Na nitce i ściankach widoczne są już wyraźniejsze kryształki. Są to drobne, ale już błyszczące struktury. Jeżeli mamy szczęście, na końcu nitki mogą powstać większe kryształy, przypominające swoje geometryczne, sześcienne kształty. Roztwór zaczyna delikatnie mętnieć.

Niedziela (dzień 4 – zwiększanie rozmiarów kryształów) Nasze kryształy rosną. Te na nitce stają się coraz bardziej widoczne – wyraźnie większe niż w poprzednich dniach. Niektóre z nich mogą się ze sobą łączyć, tworzyć skupiska. Roztwór zaczyna być mniej przezroczysty, szczególnie przy powierzchni i dnie, gdzie wytrąca się niewykorzystana sól.

Poniedziałek (dzień 5 – dalsze powolne narastanie) Po czterech dniach na nitce tworzą się już regularne, stosunkowo duże kryształy. Na dnie słoika zbiera się coraz grubsza warstwa soli. Część kryształków może także rozwinąć się wokół patyczka. Proces jest powolny, nasilenie wzrostu kryształów zależy od ilości soli i tempa parowania wody. Warto kontrolować, czy roztwór nie wyparował zbyt szybko (w razie potrzeby można dołożyć kroplę wody, by proces trwał dłużej).

Wtorek – środa (dzień 6-7 – stabilizacja struktury i wielkości) Kryształy osiągają swoje maksymalne rozmiary. Woda odparowuje coraz wolniej, więc wzrost kryształów również zwalnia. Największe i najładniejsze struktury powstały na nitce w pobliżu powierzchni wody, są tam najbardziej regularne i błyszczące. Można je dokładnie obejrzeć przez szkło słoika – mają wyraźny, sześcienny kształt charakterystyczny dla kryształów soli kuchennej.

Kolejny czwartek (dzień 8 – zakończenie doświadczenia, wnioski) Po tygodniu krystalizacji nasze kryształy są gotowe do dalszych obserwacji lub pokazania na lekcji. Kryształy na nitce można delikatnie osuszyć i przechować np. w szczelnym pojemniku. Na dnie pozostaje osad z pozostałej, nierozpuszczonej soli.

Wnioski: Krystalizacja soli to proces powolny, najlepiej widoczny przy roztworze nasyconym przygotowanym na gorącej wodzie. Wraz z ochładzaniem i wyparowywaniem wody, nadmiar soli nie mieszczący się w roztworze wydziela się w postaci kryształów. Im wolniejszy proces parowania, tym większe i bardziej regularne kryształy powstają.

Krystalizację soli obserwuje się często na lekcjach chemii i przyrody w polskich szkołach, ponieważ jest to klasyczny i efektowny przykład procesu, który zachodzi też w naturze, np. w kopalniach soli czy solankach.

Dzięki doświadczeniu można lepiej zrozumieć właściwości roztworów nasyconych, sposoby rozdzielania mieszanin oraz procesy fizykochemiczne.