Trộn một chất lỏng với một chất khí sẽ tạo ra một loại dung dịch khác, gọi là dung dịch khí. Ví dụ cho loại này là độ ẩm. Độ ẩm là nước (chất lỏng) hòa tan trong không khí (chất khí). Trong dung dịch rắn, như hợp kim bạc (sterling silver), đồng được nung nóng ở nhiệt độ cao và được trộn với bạc cũng được nấu chảy ở nhiệt độ cao. Đồng là một dung dịch, một chất hòa tan trong dung dung môi. Bạc là dung môi. Loại dung dịch được xác định bằng trạng thái vật chất của dung môi. Nếu chất tan là một chất lỏng, thì dung dịch đó được gọi là dung dịch lỏng. Nếu dung môi là chất khí, thì dung dịch đó gọi là dung dịch khí. Và dung môi rắn sẽ tạo thành dung dịch rắn. Có một vài yếu tố có thể làm tăng khối lượng dung dịch có thể hòa tan. Nếu muốn làm tan một lượng đường nhất định nhanh hơn trong nước, ta có thể đun nóng nước lên. Ta cũng có thể nghiềng đường thành những hạt nhỏ hơn nhằm tăng bề mặt hoặc có thể dùng dụng cụ để khuấy. Trong những năm chúng ta đã sử dụng muối và đường trong thực phẩm, chúng ta chắc chắn cũng nhận ra những tinh thể muối luôn nhỏ hơn một chút so với tinh thể đường. Vấn đề mà ta định giải quyết, tìm kiếm trong thí nghiệm này là muối hay đường sẽ hào tan nhanh hơn khi ta trộn vào những dung dịch khác nhau. Liệu kích cỡ của những hạt tinh thể có ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan trong dung dịch không? Khi chúng ta hòa tan đường hoặc muối trong dung dịch như là nước, các phân tử đường đã tự di chuyển nằm gọn giữa những phân tử nước trong ly hoặc cốc thí nghiệm. Hình minh họa bên dưới thể hiện sự khác nhau giữa các phân tử được sắp xếp trong vật chứa. Một chất tan (đường) hòa tan trong dung môi (nước), kết quả sẽ ra dung dịch lỏng. trong thí nghiệm, chúng ta sẽ thấy các phân tử muối và đường di chuyển khác nhau trong các chất lỏng khác nhau và hòa tan với tỷ lệ khác nhau. Tựa đề của phần này là “Muối hay Đường: Chất nào hòa tan nhanh hơn trong các loại chất lỏng khác nhau?” có thể được dùng làm tựa đề cho thí nghiệm. Ta cũng có thể cân nhắc một vài tựa đề như sau cho thí nghiệm:
Bất kể tên nào đều được. Bây giờ hãy xem xét tại sao thí nghiệm này lại bổ ích và đáng thực hiện. Mục tiêu thí nghiệm? Khi chất tan đã được hòa tan quá mức khi ta đun nóng dung dịch, nó được coi như quá bảo hòa. Tại thời điểm thí nghiệm, ngoài việc tìm hiểu xem muối hay đường tan nhanh hơn trong các chất lỏng khác nhau, chúng ta còn tìm hiểu cách các phân tử tương tác với dung dịch như thế nào. Như ta thấy trong ảnh minh họa trước, các phân tử nước chiếm phần lớn không gian trong bình chứa nhưng vẫn còn những khoản không gian mà các phân tử đường hoặc muối có thể lấp vừa. Qua thí nghiệm này, ta sẽ biết được các phân tử đường di chuyển vừa vào các khoản trống đó nhanh hơn so với các phân tử muối. Biết được vấn đề này sẽ giúp ta hiểu rõ hơn về quá trình hòa tan của các chất tan. Nước sẽ là trọng tâm trong quá trình thí nghiệm. Ta có thể sử dụng các chất lỏng bất kì khác làm thí nghiệm. Các chất chính: Dung môi – nước Chất tan - đường, muối Chất lỏng bất kỳ: Năm chất lỏng trong suốt bất kì (màu sắc cũng có thể bất kỳ) Lưu ý rằng khi thực hiện thí nghiệm, điều quan trọng là nhiệt độ của các dung dịch phải cùng nhiệt độ phòng. Chúng ta đều biết được đường sẽ tan nhanh hơn chất lỏng có nhiệt độ cao, vì vậy thí nghiệm sẽ không chính xác nếu một vài chất lỏng ấm hơn hay lạnh hơn các chất lỏng còn lại. Nhiệt độ của chất lỏng có thể trở thành sai số. Vì vậy, tất cả các chất lỏng mà ta sử dụng, kể cả nước đều phải có cùng nhiệt độ với nhiệt độ phòng. Nếu ta thường để chúng trong tủ lạnh, lưu ý rằng hãy để chúng ra bên ngoài qua đêm đến khi chúng đều cùng nhiệt độ. Để làm cho thí nghiệm được kinh hoạt hơn, ta có thể chọn những chất lỏng mà ta sẽ dùng để hòa tan muối và đường, không cần thiết phải ra mua những chất lỏng khác nếu ta đã có những thứ ta cần. Just make sure you choose liquids that are different from each other in taste, color, odor, and purpose. You'll also need to select those that allow you to observe the salt and sugar as it dissolves. If you use milk or orange juice, for example, you won't be able to watch the salt and sugar dissolve. Some suggestions for liquids to consider are: Đảm bảo rằng chọn những chất lỏng khác nhau về vị, màu, mùi và mục đích. Ta cũng sẽ cần lựa chọn những dung dịch sẽ cho phép ta quan sát được muối và đường hòa tan. Ví dụ nếu ta sử dụng sữa hoặc nước cam, ta sẽ không quan sát được quá trình hòa tan của muối và đường. Một vài chất lỏng được đề nghị:
Những thành phần này có thể được tìm thấy quanh nhà, tiết kiệm thời gian đi mua ngoài cửa hàng. Điều gì có thể xảy ra? Bây giờ chúng ta đã biết các dung dịch được tạo nên như thế nào và một vài yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan của muối và đường, chúng ta đều dự đoán được là chất nào sẽ hòa tan nhanh hơn. Cho đến cuối cuộc thí nghiệm, chúng ta chưa biết được liệu đặc tính của những chất lỏng khác nhau có ảnh hưởng đến tỷ lệ hòa tan của muối và đường hay không mặc dù ta biết tinh thể muối nhỏ hơn so với phân tử đường và nhiệt độ của chất lỏng sẽ không là nhân tố chính trong cuộc thí nghiệm này. Thử sử dụng những kinh nghiệm trong quá khứ, các thông tin ta đọc được trong phần trước và những kiến thức căn bản sẽ cho ta một giả thuyết hợp lí. Hãy nhớ rằng giả thuyết của bạn phải được nêu lên như một câu khách quan chứ không phải là câu hỏi. Vì vậy, hãy thử dự đoán rằng muối hay đường sẽ hòa tan nhanh hơn và cùng bắt đầu cuộc thí nghiệm này nào. Thành phần thí nghiệm Một vài chất lỏng được đề nghị sử dụng trong thì nghiệm: giấm trắng, nước có ga, nước có ga vị gừng, nước lau kính, cồn y tế, nước táo, nước chanh và nước trà. Có thể thay thế một vài chất lỏng ở trên theo mong muốn, chỉ cần đảm bảo tất cả chất lỏng đều trong suốt và nhiệt độ trùng với nhiệt độ phòng. Khối lượng thành phần dưới đây đảm bảo có thể thực hiện 3 lần thí nghiệm với mỗi loại chất lỏng. Cần chuẩn bị:
Đảm bảo toàn bộ các chất lỏng đều chung nhiệt độ phòng. Tiến hành thí nghiệm Khi đã chuẩn bị đầy đủ thành phần, chúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm theo các bước sau đây:
Thời gian hòa tan trung bình ở mỗi chất lỏng = tổng thời gian ghi lại được ở mỗi chất trong 3 lần thử nghiệm chia cho 3. Bảng theo dõi số liệu thí nghiệm Dùng bảng này để ghi lại thời gian muối và đường cần có để hoàn toàn tan. Có thể dùng bảng này để theo dõi thông tin ghi được cho mỗi chất lỏng (thay tên chất lỏng sử dụng cho thí nghiệm). Luôn phải ghi lại kết quả sau mỗi lần thí nghiệm. Tóm lại Bạn nhận ra điều gì về tỷ lệ tan của muối và đường? Giả thuyết đúng hay sai? Bạn nhận ra điều gì về trong quá trình tan khi cho muối và đường vào các dung dịch khác nhau? Rõ ràng là muối tan nhanh và hiệu quả hơn trong một vài chất lỏng khi so sánh với đường phải không? Bạn có thể nghĩ đến những nguyên nhân nào giải thích cho điều này không? Bản chất hóa học của chất tan và của dung môi ảnh hưởng đến tỷ lệ tan không? Sử dụng những thông tin thu thập được trong quá trình thí nghiệm để trả lời những câu hỏi này. Càng hiểu rõ thí nghiệm thì khả năng phân tích số liệu càng chính xác và có thể giúp đưa ra kết luận hợp lí. Nguồn: https://www.teachervision.com/chemistry/salt-or-sugar-which-dissolves-faster-different-liquids |
