МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА "ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ"
методическая разработка

                                      ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

                                                           ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДНИЕ

ДЕПАРТАМЕНТА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

«МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ №5»

(Обособленное подразделение № 1)

Методическая разработка

Теоретического занятия для преподавателя

 по теме:

«Дисперсные системы»

Учебная дисциплина: ОУДп.02. ХИМИЯ

Специальность: 34.02.01 Сестринское дело (базовая подготовка)

Курс: 1      Семестр: 2

Работу составила

Преподаватель

Субботина Е.В.

Москва

 2020

Оглавление

                                        Пояснительная записка

Данная методическая разработка предназначена для проведения учебного занятия по теме « Дисперсные системы» в соответствии с рабочей программой по учебной дисциплине ОУДп.02. ХИМИЯ для специальности 34.02.01 «Сестринское дело» (среднее профессиональное образование базовый уровень). На изучение данной темы отводится 2 часа по рабочей программе. Методическая разработка структурирована и содержит:  Методический блок, где даны рекомендации по работе с методической разработкой, мотивация, оснащение, указаны междисциплинарные связи, список литературы, хронологическая карта занятия.  Информационный блок включает терминологический словарь, материалы лекции в виде опорного конспекта; с целью улучшения восприятия темы предлагается визуализация информации с помощью мультимедийной презентации.  Блок контроля знаний включает определение исходного уровня знаний студентов в виде теста и контролирующий материал для закрепления знаний. Задания для внеаудиторной самостоятельной работы. Методическая разработка составлена на основании опыта преподавания с учетом рекомендаций по оформлению методических разработок. Создание методической разработки вызвано трудностью усвоения данного материала студентами из-за большого объема информации в учебной литературе. Предлагаемый материал может быть использован для более качественного усвоения информации по данной теме.

Тема: «Дисперсные системы»

Учебная дисциплина: ОУДп.02. ХИМИЯ

Форма проведения: лекция

Тип занятия: комбинированное занятие

Время: 90 мин.

Место проведения занятия: кабинет химии

Цели занятия:

 Учебные  

• Выявление знаний по теме «Дисперсные системы», устранение пробелов в знаниях студентов.
• Введение новых понятий: дисперсная среда, дисперсная фаза, взвеси, коллоидные системы, растворы
• Закрепление знаний, умений, нового материала.
• Отработать приемы, навыки, действия
• Оценить подготовленность к занятиям, уровень знаний.
• Приобщить к самостоятельному решению задач.
• Научить выполнять задания по алгоритму.
• Раскрыть значение, роль дисперсных систем в медицине
• Расширить знания, область (применения знаний, умений, навыков).
• Систематизировать знания, умения, навыки по теме: «Дисперсные системы»
• Установить взаимосвязь, уровень знаний.
• Создать атмосферу эмоционального подъема, деловитости.
• Развить, разработать умения (анализировать полученные данные),

профессиональные умения.

Развивающие:

• Развитие умений студентов обобщать полученные знания, проводить

анализ и сравнения, делать необходимые выводы.

• Развитие умении устанавливать причинно - следственные связи

• Развитие умений и навыков работы с источниками учебной и научно -

технической информации, выделять главное.

• Развитие внимательности, наблюдательности и умений выделять главное

при оценке различных процессов, явлений и факторов.

• Развитие умений грамотно, четко и точно выражать мысли

• Способствовать развитию логического мышления.

• Способствовать развитию волевых качеств студентов

• Способствовать развитию умений творческого подхода к решению

задач.

• Развитие умений владеть собой, выдержки, самообладания.

• Развитие умений действовать самостоятельно: обучение знаниям, как

действовать, планировать деятельность, как ее реализовать и вести

самоконтроль без посторонней помощи.

Воспитательные:

• Воспитание интереса к своей будущее профессии.
• Воспитание сознательной дисциплины и норм поведения студентов.
• Воспитание творческого отношения к учебной деятельности.
• Воспитание умений и навыков самоконтроля при ...
• Воспитание положительного интереса к изучаемой дисциплине.
• Воспитание сознательной дисциплины при работе с .......
• Воспитание бережливого отношения к окружающей среде.
• Воспитание стремления соблюдать правила безопасного выполнения
• работ.
• Воспитание стремления к творчеству, новаторству.
• Формирование необходимых коммуникативных качеств, связанных с
• особенностями профессии
• Формирование черт гармонически развитой личности.
• Воспитание стремления к рациональному сочетанию труда и отдыха.
• развивать интерес студентов к изучаемому вопросу и актуальности темы;

Конечные цели обучения и воспитания по теме сформулированы в виде профессиональных и общих компетенций.

Оснащение:

Материальное: 

0,5% раствор желатина

Кусочек мела

Техническое: компьютер с мультимедийным проектором.

Методическое: 

1. презентация «Дисперсные системы»;
2. лабораторное оборудование: химические стаканчики, шприц, капельница, мерный цилиндр.
3. раздаточный материал: инструктивные карточки для проведения практической работы.

Список литературы

Основная

Химия для профессий и специальностей естественно-научного профиля: учебник для студ. учреждений сред.проф. образования.  Габриелян О.С, Остроумов И.Г., Остроумова Е.Е. и др. М. Издательский центр «Академия», 2014.

Дополнительная

Химия: учеб. пособие для мед. образовательных учреждений Чернобельская Г.М., Чертков И.Н.        М., 2008.

 Интернет – ресурсы

1. www.pvg.mk.ru(олимпиада «Покори Воробьевы горы»).
2. www.hemi.wallst.ru(Образовательный сайт для школьников «Химия»).
3. www.alhimikov.net(Образовательный сайт для школьников).
4. www.chem.msu.su(Электронная библиотека по химии).
5. . www.hij.ru(журнал «Химия и жизнь»).
6. www.chemistry-chemists.com(электронный журнал «Химики и химия»).

Опыт№1 «Приготовление суспензии карбоната кальция в воде»

Налить в две пробирки по 5 мл дистиллированной воды, в первую пробирку добавить 0,5% раствор желатина, затем в обе пробирки внести небольшое количество мела и сильно взболтать, поставить обе пробирки в штатив и наблюдать за расслаиванием суспензии.

Опыт №2: «Получение эмульсии хлорида натрия в растительном масле»

В пробирку приливают 2 мл растительного масла и 2 мл раствора хлорида натрия, взбалтывают, после образуется эмульсия. Верхний слой представляет собой опалесцирующий коллоидный раствор.

Вопросы теста (ответы см. Приложение 1)

Тест содержит 1 вариант и включает 2 части: часть 1 – с выбором одного варианта ответа, часть 2 – с множественным выбором.

На работу отводится 15 минут.

За правильный ответ части 2 – 3 балла (за правильное указание 2-х ответов – 2 балла; за правильное указание 1-го ответа – 1 балл)

А1. Атомы каких элементов легко отдают электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы

      1) С          2) Li 3) Ва           4) Р

А2. Между атомами с резко отличающейся электроотрицательностью может образоваться связь

1. ионная            
2. металлическая      
3. ковалентная полярная            
4. ковалентная неполярная

А3.Понятия «молекула» не применимо по отношению к структурной единице вещества:

1) вода 2) кислород 3) алмаз 4) водород

А4.Формула вещества, образованного металлической связью:

1) О3; 2) S8; 3) С; 4) Са.

А5. Укажите пару веществ, образованных только ковалентной связью.

      1) P2O5 и Р4          2) СаС2 и СО2         3) О2 и KF           4) СаО и N2O5

А6. Связь между магнием и серой в сульфиде магния   

1) ковалентная неполярная    

2) молекулярная      

3) ионная      

4) металлическая

А7. Электронная плотность смещена к атому серы в соединении

      1) SO2             2) S8                 3) SO3                  4) H2S

А8. Кристаллическая решетка серы

      1) атомная              2) молекулярная       3) ионная       4) металлическая

А9. Частицы, находящиеся в узлах кристаллической решетки алмаза, -

      1) ядра атомов         2) ионы              3) атомы              4) молекулы

Часть В

В1. Запишите название химической связи в веществе, образованном атомами элементов с порядковыми номерами 3 и 17

В2. Химическая связь в соединении брома с элементом, электронная формула внешнего электронного слоя которого 4s24p5

1) ковалентная неполярная

2) молекулярная

3) ионная

4) металлическая

В3. Установите соответствие между типом кристаллической решетки и названием вещества.

       Тип решетки                                 Название вещества

      1) ионная                                         А) поваренная соль

      2) атомная                                        Б) цинк

      3) молекулярная                              В) алмаз

      4) металлическая                             Г) кислород

В4. Если вещество хорошо растворимо в воде, имеет высокую температуру плавления, электропроводно, то его кристаллическая решётка:

1) молекулярная 3) атомная

2) ионная 4) металлическая

Холодный утренний туман, столб дыма над костром, взвешенные частицы в воде рек и озёр – это дисперсные системы. Они состоят из вещества в мелкораздробленном состоянии – дисперсной фазы и среды, в которой эта фаза распределена и называется дисперсионной средой.

Дисперсные системы бывают газовыми, жидкими и твёрдыми.

При смешивании одних веществ с водой образуются однородные, или гомогенные системы, а при смешивании других – неоднородные, или гетэрогенные.

По степени дисперсности, то есть по величине частиц, распределённых в дисперсионной среде, различают грубодисперсные системы, как суспензии и эмульсии и тонкодисперсные системы.

Измеряется размер частиц в нанометрах. Один нанометр равен десять в минус девятой степени метру.

Так частицы в грубодисперсных системах хорошо видны в микроскоп, их средний размер более десяти в шестой степени метра. Например, грубодисперсной системой является молоко.

Оно представляет собой эмульсию капелек жира в жидкости. Грубодисперсные системы неустойчивы и со временем дисперсная фаза отделяется от дисперсионной среды.

В тонко или высокодисперсных системах, которые ещё называют коллоидными системами размер частиц от одного микрометра до одного нанометра.

Классификация дисперсных систем.

Суспензии или взвеси представляют собой находящиеся в жидкой среде мелкие частицы твёрдого вещества. Примером может служить смесь глины с водой. Мутные частицы здесь видны невооружённым глазом. Они легко осаждаются, задерживаются любыми фильтрами, размер этих твёрдых частиц около ста нанометров. То есть в суспензиях дисперсной фазой являются твёрдые вещества.

Какао – также пример суспензии, эта смесь кажется гомогенной, но в конце концов она разделяется. То есть в суспензиях частицы находятся во взвешенном состоянии, и со временем распределяются вниз или вверх, в зависимости от самих частиц. Примером суспензий являются также цементный раствор, бетон и другие.

Эмульсии – это смесь в жидкой среде мелких капелек другой жидкости. Например, смесь масла с водой. В эмульсии мутные отдельные частицы видны невооружённым глазом, они также легко осаждаются, задерживаются обычными фильтрами, размер частиц также около ста нанометров.

Таким образом, эмульсии – это системы, состоящие из двух несмешивающихся жидкостей. Они широко распространены в природе: сырая нефть, млечный сок растений.

Облака, туманы и дым представляют собой аэрозоли. Аэрозоли нашли широкое применение – это топливо в двигателях внутреннего сгорания. 

Туман образуется при выпускании в воздух содержимого аэрозольных баллончиков. Дым образуется не только при горении топлива, но и при химических реакциях. Например, при взаимодействии хлороводорода с аммиаком.

Если дисперсионная среда – жидкость, а дисперсная фаза – газ, то образуется система, называемая пеной. Устойчивость пен зависит от прочности плёнок, разделённых пузырьками газа.

Если дисперсионная среда – жидкость, а дисперсная фаза – газ, то образуется система, называемая пеной. Устойчивость пен зависит от прочности плёнок, разделённых пузырьками газа.

Жидкие пены – это мыльная, пивная, квасная пены. При затвердевании плёнок образуются устойчивые твёрдые пены – пемза, вулканический туф. К твёрдым пенам относится также пенопласт, поролон, микропористая резина. Банная губка является дисперсной системой с двумя взаимопроникающими дисперсионными средами. В виде дисперсных систем с жидкой дисперсной фазой и твёрдой дисперсионной средой выпускают некоторые лекарственные средства. Устойчивость пены применяется и при тушении пожаров.

По размерам частиц промежуточное положение между взвесями и истинными растворами занимают коллоидные растворы – золи.

Коллоидные частицы очень малы, но могут состоять из сотен и тысяч молекул. Коллоидные частицы называются мицэллами.

Так, коллоидный раствор йодида серебра можно получить при взаимодействии разбавленных растворов нитрата серебра и йодида калия.

Нерастворимые молекулы йодида серебра образуют ядро коллоидной частицы.

Само вещество ядра нерастворимо в дисперсионной среде и состоит из нейтральных молекул или атомов. В нашем примере ядро коллоидной системы – микрокристаллик йодида серебра, который состоит из множества молекул. Это ядро адсорбирует на своей поверхности ионы, которые находятся в растворе (это ионы серебра и ионы йода). Ядро с таким адсорбционным слоем называется гранулой. Оставшаяся часть ионов образует диффузный слой ионов. Ядро с адсорбционным и диффузным слоями представляет собой мицэллу.

Коллоидные растворы – это смеси, в которых прозрачные отдельные частицы обнаруживаются только при помощи ультрамикроскопа. Эти частицы с трудом осаждаются в течение продолжительного времени и задерживаются только ультрафильтрами. Размер этих частиц приблизительно от одного до ста нанометров.

То есть, коллоиды – разновидность гомогенных систем. В этих смесях частицы настолько малы, что находятся во взвешенном состоянии. Примерами коллоидов является яичный белок, плазма крови.

Укрупнение коллоидных частиц называется коагуляцией. Некоторые коллоидные растворы при коагуляции образуют гели, или студни. Примерами студней являются желе, мармелад, мясной студень, простокваша.

Истинные растворы – это смеси, где прозрачные отдельные частицы нельзя обнаружить даже при помощи ультрамикроскопа, они не осаждаются и фильтрами не задерживаются. Размер этих частиц меньше одного нанометра.

Сходство коллоидов и истинных растворов заключается в их прозрачности. При этом, пропущенный луч света через коллоид даёт светящийся конус, а истинный раствор не даёт. То есть, если на осветлённый коллоидный раствор посмотреть сбоку, то путь луча будет виден, как светлая дорожка, которая образуется в результате рассеивания света частицами. А в истинном растворе луч света не виден, так как молекулы слишком малы и не рассеивают свет.

Вещества в коллоидном состоянии принимают участие в образовании многих минералов: агата, малахита, мрамора

Ещё в глубокой древности человек использовал коллоидные процессы: египтяне забивали в щели скал деревянные клинья, поливали их водой, древесина набухала, создавалось огромное давление, которое приводило к разрушению твёрдой породы.

Процессы коагуляции коллоидов применяют для очистки природной воды. Так, в бассейн-отстойник добавляют электролит, и коллоиды осаждаются в виде хлопьев, а они задерживаются песчаными фильтрами.

Мели и наносы в устьях образуются под действием воды, которая приводит к коагуляции частиц, находящихся в реке.

С коллоидными процессами связаны важнейшие отрасли промышленности: производство искусственных волокон, различных клеящих веществ, синтетического каучука. Коллоидные растворы используются в мыловарении, бумажной промышленности, в фармацевтическом производстве.

Адсорбционные свойства коллоидных частиц положены в основу процесса обогащения руд. Важнейшие пищевые продукты: простокваша, кефир, творог, желе, джем – это коллоидные системы – студни. Студни обладают некоторыми свойствами твёрдого тела: они легко режутся, сохраняют первоначальную форму.

Бумага, сплавы металлов, цветные стёкла, пластмассы, натуральные и искусственные ткани содержат вещества в коллоидном состоянии.

Дисперсная система в медицине

 Дисперсные системы часто применяют в медицине. Это и коллоидные растворы, и аэрозоли, и кремы, и мази, и гели, и суспензии, и эмульсии. Биохимические процессы в организме протекают в дисперсных системах. Усвоение пищи связано с переходом питательных веществ в растворенное состояние. Биожидкости (дисперсные системы) участвуют в транспорте питательных веществ (жиров, аминокислот, кислорода), лекарственных препаратов к органам и тканям, а также в выведении из организма метаболитов (мочевины, билирубина, углекислого газа).

Эмульсии в медицине

Эмульсии — однородная по внешнему виду лекарственная форма, состоящая из взаимно нерастворимых тонко диспергированных жидкостей, предназначенных для внутреннего, наружного и парентерального применения. Как и суспензии, эмульсии являются гетерогенными системами: одна из жидкостей существует в виде мельчайших капелек размером от 0,1 до 50 мкм (дисперсная фаза), а другая представляет собой жидкость, в которой эти капельки распределены (дисперсионная среда). Различают два типа эмульсий: Если дисперсной фазой является масло. А дисперсионной средой вода, то эмульсия относится к первому типу, «масло в воде». В эмульсии типа «вода – масло» дисперсной фазой является вода, а дисперсионной средой масло. Эмульсии первого типа называются первыми, а второго типа – обратными. Эмульсии первого типа легко смешиваются с водой и многими водными растворами, но не смешиваются с маслом, маслянистыми жидкостями или масляными растворами. Напротив, эмульсии первого типа легко смешиваются с маслом и другими неполярными жидкостями и практически не смешиваются с водой и большинством водных растворов.

Эмульсия как лекарственная форма.

Эмульсия - это официнальная лекарственная форма.

Согласно ГФ XI, эмульсия - однородная по внешнему виду лекарственная форма, состоящая из взаимонерастворимых тонко диспергированных жидкостей, предназначенных для внутреннего, наружного или парентерального применения. Эмульсии как лекарственная форма имеют свои положительные

и отрицательные качества.

Выделяют следующие достоинства фармацевтических эмульсий:

возможность совмещения в одной лекарственной форме несмешивающихся жидкостей;

введение в состав гидрофобных и гидрофильных лекарственных веществ;

возможность маскировки неприятного вкуса лекарственных средств;

регулирование биодоступности лекарственных веществ;

устранение раздражающего действия на слизистые оболочки ЖКТ и кожу, свойственные отдельным лекарственным веществам.

Следует также отметить, что жирорастворимые лекарственные вещества в составе эмульсий типа М/В легко усваиваются в организме. Эмульсии можно рекомендовать как основу для создания комбинированных препаратов, поскольку в их состав можно вводить гидрофильные и липофильные лекарственные вещества.

Имеются и отрицательные качества эмульсий:

малая стойкость, так как они быстро разрушаются под влиянием

различных факторов;

эмульсии являются благоприятной средой для развития микроорганизмов;

относительная длительность приготовления (при этом требуются

соответствующие технологические приемы, практический опыт);

необходимость применения эмульгаторов, чтобы удержать фазу

в диспергированном состоянии.

В связи с тем, что эмульсии представляют собой неустойчивую

гетерогенную дисперсную систему, которая легко разрушается под

влиянием различных факторов, их готовят только на непродолжительный срок.

Суспензии в медицине

Суспензии (suspensium) — это жидкие лекарственные формы, являющиеся дисперсными системами. Твердое вещество в таких системах взвешено в жидкости.

Взвеси состоят из жидкой дисперсионной среды и твердой дисперсной фазы.

В медицине чаще используют суспензии, где дисперсионной средой является вода, либо водные вытяжки лекарственных растений, жирные масла или глицерин, а дисперсная фаза, это порошкообразные вещества различного происхождения.

Применение суспензии в медицине для наружного, так и для внутреннего использования. Намного реже эти формы применяют для в/м введения

Гели в медицине

Содержание

Гелевые повязки используют при возникновении ожогов разной степени тяжести, для заживления глубоких послеоперационных ран, снятия жжения и зуда, они обладают антимикробным, антибактериальным и охлаждающим действием.
Основные преимущества использования гелевых повязок и салфеток с антимикробным действием:
• Гелевые бинты и салфетки предотвращают жжение при ожогах и ранах;
• Снимают воспалительный процесс, уменьшают боль;
• Гелевые повязки при ожоге ранней стадии не дают образовываться волдырям и водянкам;
• Гелевые салфетки хорошо увлажнят и охладят повреждённую часть кожи;
• Гелевая салфетка и бинт легко снимаются, не прилипают к ране или ожогу;
• Не создают дискомфорта и болевых ощущений при нанесении на повреждённую часть кожи;
• Гелевые салфетки и бинты позволяют проводить уколы или местную анестезию наркозом не снимая повязку.

- гидроколлоидные (гидрогелевые)
Стимулируют рост в ранее сосудистой грануляционной ткани и подготовка ее к дальнейшей эпителизации или пластическому закрытию. Подобные повязки применяются для лечения ран во 2–3 фазах раневого процесса при полном отсутствии раневого детрита. Такие повязки обладают хорошими защитными свойствами и осуществляют профилактику вторичного инфицирования
и механического раздражения. При функционировании подобной повязки поддерживается влажная раневая среда с умеренной гипоксией, обеспечивающая ускорение роста сосудов и формирование полноценной грануляционной ткани по принципу обратной биологической связи.

Губка из желатиновой пены
Механизм действия:
Как только кровь попадает в поры губки, тромбоциты активизируются и начинается процесс тромбообразования, заканчивающийся формированием фибринового сгустка.
Абсорбирует вес жидкости, в 45 раз превышающий собственный.

2. Создание терапевтических гелевых систем
Медицинскую ценность представляют собой системы с регулируемым высвобождением лекарственных веществ на основе гелей. Терапевтические гелевые системы применяются в набухшем виде. Высвобождение лекарственных веществ идет со скоростью, примерно пропорциональной скорости набухания.


3. Использование гелей в протезировании
Создание искусственных суставов из гелей

4. Возвращение зрения
Силиконовую схему планируют вставлять позади хрусталика глаза так, чтобы на ней фокусировался свет. Сигналы от микросхемы по зрительному нерву будут поступать в мозг.

5. Использование гелей в пластической хирургии
1) восстановление трахеи, поврежденной
в результате огнестрельных ранений;
2) восстановление позвонков, разрушенных туберкулезом позвоночника;
3) использование полимеров в лечении гнойных
отитов и восстановлении барабанной перепонки;
4) восстановление голосового аппарата гортани;
5) протезирование мягких тканей (щёки, нос в челюстно-лицевой хирургии).

Понятие о растворах.

Раствор — это однородная (гомогенная) смесь двух или более компонентов (составных частей, или веществ).

Что такое однородная смесь? Однородность смеси предполагает, что между составляющими её веществами отсутствует поверхность раздела. В этом случае невозможно, по крайней мере, визуально, определить, сколько веществ образовало данную смесь. Например, глядя на стакан водопроводной воды, трудно предположить, что в ней, кроме молекул воды, содержится еще добрый десяток ионов и молекул (О2, СО2, Са2+ и другие). И никакой микроскоп не поможет увидеть эти частицы.

Но отсутствие поверхности раздела — не единственный признак однородности. В однородной смеси состав смеси в любой точке одинаков. Поэтому для получения раствора нужно тщательно перемешать образующие его компоненты (вещества).

Растворы могут иметь разное агрегатное состояние:

газообразное

жидкое (например, одеколон, сироп, рассол);

твёрдое (например, сплавы).

Одно из веществ, которые образуют раствор, называется растворителем. Растворитель имеет то же агрегатное состояние, что и раствор. Так, для жидких растворов — это жидкость: вода, масло, бензин и т. д. Чаще всего на практике применяются водные растворы. О них и пойдет далее речь (если не будет сделана соответствующая оговорка).

Что происходит при растворении различных веществ в воде? Почему одни вещества хорошо растворяются в воде, а другие — плохо? От чего зависит растворимость — способность вещества растворяться в воде?

Представим себе, что в стакан тёплой водой положили кусочек сахара. Полежал он, уменьшился в размерах и… исчез. Куда? Неужели нарушается Закон сохранения вещества (его массы, энергии)? Нет. Сделайте глоток полученного раствора, и вы убедитесь, что вода сладкая, сахар не исчез. Но почему его не видно?

Дело в том, что в ходе растворения происходит дробление (измельчение) вещества. В данном случае кусочек сахара распался на молекулы, а их мы видеть не можем. Да, но почему сахар, лежащий на столе, не распадается на молекулы? Почему кусочек маргарина, опущенный в воду, тоже никуда не исчезает? Дело в том, что дробление растворяемого вещества происходит под действием растворителя, например воды. Но растворитель сможет «растащить» кристалл, твёрдое вещество на молекулы, если сумеет «уцепиться» за эти частицы. Другими словами, при растворении вещества должно быть взаимодействие между веществом и растворителем. Такое взаимодействие между веществом и растворителем называется сольватацией, а в случае воды — гидратацией.

Когда возможно такое взаимодействие? Только в том случае, когда строение веществ (и растворяемого, и растворителя) похоже, подобно. Издавна известно правило алхимиков: «подобное растворяется в подобном». В наших примерах молекулы сахара полярны, и между ними и полярными молекулами воды существуют определённые силы взаимодействия. Такие силы отсутствуют между неполярными молекулами жира и полярными молекулами воды. Поэтому жиры в воде не растворяются. Таким образом, растворимость зависит от природы растворяемого вещества и растворителя.

В результате взаимодействия между растворяемым веществом и водой образуются соединения — гидраты. Это могут быть очень прочные соединения:

Такие соединения существуют как индивидуальные вещества: основания, кислородсодержащие кислоты*.

Их общее название — гидроксиды.

Естественно, при образовании таких прочных соединений возникают прочные химические связи, выделяется теплота. Так, при растворении СаО (негашёная известь) в воде выделяется так много теплоты, что смесь закипает.

Но почему при растворении сахара или соли в воде полученный раствор не нагревается? Во-первых, далеко не все гидраты так прочны, как серная кислота или гидроксид кальция. Существуют гидраты солей (кристаллогидраты), которые легко разлагаются при нагревании:

Многие гидраты не выделены в свободном виде, а это означает, что при их образовании выделяется сравнительно мало теплоты.

Во-вторых, всегда при растворении, как уже упоминалось, идёт процесс дробления. А на это, естественно, затрачивается энергия, поглощается теплота.

Поскольку оба процесса происходят одновременно, раствор может нагреваться или охлаждаться в зависимости от того, какой процесс преобладает.

Вопрос. Какой процесс: дробление или гидратация преобладает в каждом случае:

при растворении серной кислоты в воде, если раствор нагрелся;

при растворении нитрата аммония в воде, если раствор охладился;

при растворении поваренной соли в воде, если температура раствора практически не изменилась в ходе растворения.

Поскольку при растворении изменяется температура раствора, естественно предположить, что растворимость зависит от температуры. Действительно, растворимость большинства твёрдых веществ увеличивается при нагревании. Растворимость газов при нагревании уменьшается. Поэтому твёрдые вещества обычно растворяют в тёплой или горячей воде, а газированные напитки хранят на холоде.

Растворимость (способность растворяться) веществ не зависит от измельчения вещества или интенсивности перемешивания. Но, измельчая вещество, перемешивая готовый раствор, можно ускорить процесс растворения. Таким образом, изменяя условия получения раствора, можно получать растворы разных составов. Естественно, существует предел, достигнув которого легко обнаружить, что вещество больше не растворяется в воде. Такой раствор называется насыщенным. Для хорошо растворимых веществ насыщенный раствор будет содержать много растворённого вещества. Так, насыщенный раствор KNO3 при 100 °C содержит 245 граммов соли на 100 граммов воды (в 345 граммах раствора), это концентрированный раствор. Насыщенные растворы плохо растворимых веществ содержат ничтожные массы растворённых соединений. Так, насыщенный раствор хлорида серебра содержит 0,15 мг AgCl в 100 г воды. Это очень разбавленный раствор.

Таким образом, если раствор содержит много растворённого вещества по отношению к растворителю, то он называется концентрированным, если вещества мало — то разбавленным. Очень часто от состава раствора зависят его свойства, а значит, и применение.

Так, разбавленный раствор уксусной кислоты (столовый уксус) используют как вкусовую приправу, а концентрированный раствор этой кислоты (уксусная эссенция) может вызвать смертельный ожог при неосторожном применении (приёме внутрь).

Для того чтобы точно отразить состав растворов, используют величину, равную массовой доле растворенного вещества ω:

где m(вещества) — масса растворённого вещества в растворе; m(раствора) — общая масса раствора, содержащая растворённое вещество и растворитель.

Так, если 100 граммов уксуса содержат 6 граммов уксусной кислоты, то речь идёт о 6 %-ном растворе уксусной кислоты (это — столовый уксус). Способы решения задач с использованием понятия массовой доли растворённого вещества рассмотрены в уроке .

Задача№1 (Приложение 2)

Пример: Какова массовая доля растворённого вещества в растворе, полученном  растворением хлорида кальция массой 10г в воде 70г?

Задача №2 ( Приложение 3)

Даны примеры дисперсных систем: композиционные материалы дым, туманы, облака, почва молоко, пыль, пена, нефть, ил, пемза взвесь, грунт, сплавы, бетон. Распределите их в таблицу, дайте название.

Домашнее задание

Габриелян О.С, Остроумов И.Г., Остроумова Е.Е. и др. Химия для профессий и специальностей естественно-научного профиля: учебник для студ. учреждений сред.проф. образования. Стр.219-221, задания №1-5

Приложение 1

Приложение2

Эталон решения задачи1

Приложение №3

Критерии оценки знаний.

Оценка «5» ставится, если студент:

1. Обстоятельно, с достаточной полнотой излагает соответствующую тему.
2. Дает правильные формулировки, точные определения и понятия терминов, обнаруживает полное понимание материала и может обосновать свой ответ, привести необходимые примеры «не только из учебников, но и подобранные самостоятельно»,правильно отвечает на дополнительные вопросы преподавателя, имеющие целью выяснить степень понимания учащихся данного материала;
3. Уверенно и правильно проводит разбор ошибок, знает положительные и отрицательные стороны выполненных практических работ;
4. Свободно владеет речью, медицинской терминологией.

Оценка «4» ставится, если студент:

1. Дает ответ, удовлетворяющий тем же требованиям, что и отметки «5»;
2. Допускает единичные ошибки, которые исправляет после замечания преподавателя.

Оценка «3» ставится, если студент:

1. Знает и понимает основные положения данной темы, но допускает неточности в формулировке правил;
2. Допускает частичные ошибки;
3. Излагает материал недостаточно связанно и последовательно.

Оценка «2» ставится, если студент:

1. Обнаруживает незнание общей части соответствующего раздела темы, допускает ошибки в формулировке правил, искажающие их смысл;
2. Беспорядочно и неуверенно излагает материал, сопровождая изложение частыми остановками и перерывами.