Yleistä
Miten meri on kylmempi kuin 0 ° C, lämpötila, jossa vesi jäätyy? Kuten käy ilmi, hiukkasten (tässä tapauksessa suolan ionien) pitoisuus merivedessä alentaa lämpötilaa, jossa suolavesi jäätyy. Opiskelijat oppivat, miten merivesi jäätyy alemmassa lämpötilassa kuin makeanveden suorittamalla kokeen, jossa määritetään pakastimen lämpötila., Tämä koe voidaan suorittaa luokkahuoneessa tai kotona opiskelijat kunnioittaa ja AP-tason kemia tai voidaan helposti muuttaa käyttää mitään fyysistä tieteen luokassa.
Tavoitteet
Opiskelija oppii
- Jotta suolavesi (NaCl) ratkaisuja eri pitoisuuksia, kuten miten laskea molality ratkaisu.
- määrittää suolavesiliuoksen jäätymispisteen alenemisen.
- arvioi pakastimen lämpötilaa tarkkailemalla erilaisten suolapitoisuuksien käyttäytymistä.,
Oppitunnin Valmistelu
käsite jäätymispiste masennus suolaisen veden on täydellinen sovellus kolligatiivisten ominaisuuksien ja voidaan käyttää mahdollisuutena esitellä oppilaille erittäin kylmä ympäristö arktisen ja etelämantereen meren vedet. Mukaan NOAA, jäämeren vesi jäätyy, -1.9 ° C (http://oceanservice.noaa.gov/facts/oceanfreeze.html), koska suola liuotetaan siihen. Tiivistyneemmät suolavedet (kuten Utahin Suuri suolajärvi) vaatisivat vielä kylmempiä lämpötiloja jäätyäkseen.,
Jos olet opetuksen kehittyneen kemian luokka, ennen tätä kokeilua, tausta kemian käsitteitä (ks. liitteenä) tulisi kattaa oman opiskelija suorittaa laskelmat, joilla määritetään jäätymispiste masennus suolaisen veden ratkaisu.
Jos olet opetus aikaisemmalla tasolla tieteen luokassa, katso Jäädyttäminen Lämpötilat Eri Suolaisen veden Ratkaisuja kaavion (ks. liitteenä oleva tausta kemian tiedot) sen määrittämiseksi jäätymispisteen kunkin peräkkäin laimeaa suolavettä ratkaisuja saatu menettelyä., Oppilaasi voivat ohittaa menettelyvaiheet 7 & 8.
Menettely
- Käyttämällä maalarinteippiä, label neljä kotitalouksien lasit ”A”, ”B”, ”C” ja ”D”. Säästä nämä vaiheeseen 3.
- Liuotetaan yksi rkl (20 g) suolaa tasan ¼ cup (59 mL = 0.059 kg) vesijohtovettä kussakin lasit merkitty A, B, C, ja D. Sekoita hyvin.
- aseta lasi sivuun. Lasi A sisältää nyt 20 g NaCl: ää ja 0,059 kg vettä.
- Laimentaa liuos lasi B ylimääräinen 0.104 kupillista vettä (1 rkl ja 2 tl). Sekoita hyvin., Lasi B sisältää nyt 20 g NaCl: ää ja 0,084 kg vettä.
- laimenna liuos C-lasissa vielä 0,25 kupillisella vettä (1/4 kuppi). Sekoita hyvin. Lasi C sisältää nyt 20 g NaCl: ää ja 0,118 kg vettä.
- laimenna liuos d-lasissa vielä 0,75 kupillisella vettä (3/4 kuppi). Sekoita hyvin. Lasi D sisältää nyt 20 g NaCl: ää ja 0,236 kg vettä.,
- Laskea-molality, m, kunkin suolaisen ratkaisuja lasit A, B, C, ja D kaavalla: molality, m = # myyrät NaCl / # kg vettä
- Laskea jäätymispisteen alenema suolaisen veden ratkaisuja lasit A, B, C, ja D kaavalla: deltaT = – (Kf) (m) (i) = (1.86)(m)(2). Tämä on myös jäätymispiste suolaisen veden ratkaisu astetta C. Jos haluat nähdä tämän jäätymispiste, °F, muuntaa kaavalla: °F = (1.8 astetta C) + 32.,
- maalarinteipillä, label viiden kuution lähtö ice cube lokero (tai 5 pieni kylpyhuone kuppia) seuraavasti: ”A”, ”B”, ”C”, ”D”, ja ”Control”.
- Kaada yhtä suuret määrät ratkaisut kustakin merkitty lasit oikeisiin ice cube-korttipaikka (tai pieni kuppi). Älä täytä näitä yli 2/3 täynnä. ”Control” ice cube slot (tai pieni kuppi), lisää vesijohtovettä.
- Aseta jääkuutiotarjotin (tai pienet kupit) pakastimeen alueelle, joka on helposti havaittavissa. Varo sekoittamasta tai läikyttämästä ratkaisuja.,
- 30 minuutin Välein 3 tuntia, noudata jäätyminen. Käytä haarukkaa (tai hammastikkua) kunkin liuoksen tilan määrittämiseksi. Huuhtele haarukka jokaisen näytteen testauksen välillä. Älä kontaminoi liuoksia haarukalla. Kirjaa kunkin liuoksen tila jokaisen havaintoajankohtaan.
Laajennus
Opiskelijat voivat tutkia pakkasessa merivesialueita lähellä niitä tai miten jotkut eläimet ja hyönteiset käyttää tätä jäätymispisteen alenema pitämään veren jäätymisen erittäin kylmissä lämpötiloissa.,
Arviointi
opettaja voi käyttää oppilaan laboratorion raportti arvioida opiskelijan ymmärrystä.
– Hyvitykset
Tämä on alkuperäinen opetus Mark Paricio, mparicio cherrycreekschools.org, muokattu hänen alkuperäinen vie-kotiin-kokeilu: ”Kuinka Kylmä on Pakastin?”