Oversikt
Hvordan kan havet være kaldere enn 0 grader C, temperatur som vannet fryser? Som det viser seg, at konsentrasjonen av partikler (i dette tilfellet, ioner fra salt) i havet vann senker temperaturen som saltvann vil fryse. Studentene skal lære hvordan sjøvann fryser ved en lavere temperatur enn ferskvann ved å gjennomføre et eksperiment for å bestemme temperaturen på en fryser., Dette eksperimentet kan utføres i klasserommet eller hjemme av elevene i statsminister og AP-nivå i kjemi, eller lett kan endres til å bruke på noen fysiske vitenskap klasse.
Mål
Studenter som vil lære:
- for Å gjøre saltvann (NaCl) løsninger av varierende konsentrasjoner, inkludert hvordan å beregne molality av løsningen.
- for Å finne ut frysepunktet depresjon av saltvann løsninger.
- estimere temperaturen på en fryser ved å observere atferden til ulike konsentrasjoner av saltvann.,
Leksjon Forberedelse
begrepet frysepunktet depresjon av saltvann er et perfekt program for colligative egenskaper og kan brukes som en mulighet til å introdusere studentene til ekstremt kalde miljøet i arktis og antarktis havområder. Ifølge NOAA, polhavet vann fryser ved -1.9 grader C (http://oceanservice.noaa.gov/facts/oceanfreeze.html) på grunn av salt oppløst i det. Mer konsentrert saltvann organer av vann (for eksempel Great Salt Lake i Utah) ville kreve enda kaldere temperaturer for å fryse.,
Hvis du er undervisning en avansert kjemi klasse, før dette eksperimentet, bakgrunnen kjemi begreper (se vedlagt) bør være dekket for elevene til å utføre beregninger for å bestemme frysepunkt depresjon av saltvann løsning.
Hvis du er undervisning i et tidligere nivå vitenskap klasse, se Iskalde Temperaturer for Ulike Saltvann Løsninger diagram (se vedlagt bakgrunn kjemi informasjon) for å finne ut frysepunktet av hver av de suksessivt mer fortynnet saltvann løsninger som er innhentet i prosedyren., Elevene kan hoppe over Prosessuelle fremgangsmåten 7 & 8.
Prosedyre
- Bruke maskeringstape, etiketten de fire husholdning briller «A», «B», «C» og «D». Lagre disse for trinn 3.
- Oppløse en spiseskje (20 g) av salt i nøyaktig ¼ kopp (59 mL = 0.059 kg) vann fra springen i hvert av glassene er merket A, B, C, og D. Rør veldig godt.
- Angi glass til side. Glass En nå inneholder 20 g NaCl og 0.059 kg vann.
- Fortynne løsningen i glass B med en ekstra 0.104 kopper vann (1 spiseskje og 2 ts). Rør godt., Glass B nå inneholder 20 g NaCl og 0.084 kg vann.
- Fortynne løsningen i glass C med en ekstra 0.25 kopper vann (1/4 cup). Rør godt. Glass C nå inneholder 20 g NaCl og 0.118 kg vann.
- Fortynne løsningen i glass D med en ekstra 0.75 kopper vann (3/4 kopp). Rør godt. Glass D nå inneholder 20 g NaCl og 0.236 kg vann.,
- Beregne molality, m, av hver av saltvann løsninger i glass A, B, C og D ved hjelp av formelen: molality, m = antall føflekker NaCl / antall kg vann
- Beregne frysepunkt depresjon av saltvann løsninger i glass A, B, C og D ved hjelp av formelen: deltaT = – (Kf) (m) (i) = (1.86)(m)(2). Dette er også frysepunktet av saltvann løsning i grader C. Hvis du ønsker å se dette frysepunkt i °F, konvertere ved hjelp av formelen: °F = (1.8 grader C) + 32.,
- Med maskeringstape, etikett fem av kuben spor av isterningsbrett (eller 5 små bad kopper) som følger «A», «B», «C», «D», og «Kontroll».
- Helle like mengder av løsninger fra hver av de merkede briller til den aktuelle ice cube-spor (eller liten kopp). Ikke fyll over disse 2/3 full. I «Kontroll» ice cube-spor (eller liten kopp), tilsett vann fra springen.
- Legg isterningsbrett (eller små kopper) i fryseren i et område som lett kan bli observert. Være forsiktig ikke for å blande eller søle løsninger.,
- Hver 30 minutter til 3 timer, observere frysing prosessen. Bruk en gaffel (eller tannpirker), for å fastslå tilstanden til hver løsning. Skyll gaffel mellom testing av hver prøve. Ikke kryss-smitte løsninger med gaffel. Registrer status for hver løsning ved hver observasjon tid.
Extension
Studenter kan undersøke minusgrader av saltvann organer i nærheten av dem, eller av hvordan noen dyr og insekter bruke denne frysepunkt depresjon for å holde blodet fra å fryse i kalde temperaturer.,
Vurdering
læreren kan bruke student lab-rapporten for å vurdere elevenes forståelse.
Studiepoeng
Dette er en original leksjon av Mark Paricio, mparicio cherrycreekschools.org tilpasset fra sin opprinnelige ta-med-hjem-eksperiment: «Hvor Kaldt er min Fryser?»