Единство и борьба противоположностей в развитии теории растворов.

Слайд 1

Проектная работа по химии Единство и борьба противоположностей в развитии теории растворов Автор: Черниговский Никита Валерьевич. ГБОУ СОШ № 367 Зеленоградского АО Научный руководитель: учитель химии ГБОУ СОШ №367 Башкатова Галина Васильевна

Слайд 2

Цели работы: изучить основные идеи теории электролитической диссоциации Сванте Аррениуса и гидратной теории растворов Д. И. Менделеева; определить, в чем их основные различия и возможные точки соприкосновения. Задачи: 1. Изучение и анализ учебной, научно-популярной литературы, материалов в сети «Интернет» по данной теме. 2. Разработка и апробация химического эксперимента по данному вопросу. 3. Подготовка компьютерной презентации.

Слайд 3

О сновные положения теории Сванте Аррениуса и Д. И. Менделеева

Слайд 4

Электролитическая диссоциация. Электролиты Еще на заре изучения электрических явлений ученые заметили, что ток могут проводить не только металлы, но и растворы. Но не всякие. Так, водные растворы поваренной соли и других солей, растворы сильных кислот и щелочей хорошо проводят ток. Растворы уксусной кислоты, углекислого и сернистого газа проводят его намного хуже. А вот растворы спирта, сахара и большинства других органических соединений вовсе не проводят электрический ток.

Слайд 5

Английский физик Майкл Фарадей еще в 30-е годы XIX века, изучая закономерности прохождения электрического тока через растворы, ввел термины «электролит», «электролиз», «ион», «катион», «анион». Электролит – вещество, раствор которого проводит электрический ток. Происходит это в результате движения в растворе заряженных частиц – ионов. Диссоциация

Слайд 6

Физическая теория С.Аррениуса: «в растворах вещества распадаются на заряженные частицы – ионы , которые могут передвигаться к электродам – отрицательно заряженному катоду и положительно заряженному аноду. Это и есть причина электрического тока в растворах.»

Слайд 7

Химическая теория Д.И.Менделеева: «В растворах происходят по сути химические взаимодействия между растворенным веществом и растворителем»

Слайд 8

Хотя Менделеев, критикуя Аррениуса, во многом был не прав, в его рассуждениях была значительная доля истины. Как это часто бывает в науке, в ожесточенном споре между приверженцами физической и химической теории правыми оказались обе стороны.

Слайд 9

Сторонники «физической» теории полагали, что при растворении доминируют физические процессы смешения веществ друг с другом. Наоборот, приверженцы «химической» теории подчеркивали преобладающую роль взаимодействия между различными частицами в растворе, полагая, что силы, действующие в растворах, чисто химические, только менее интенсивные. Эти крайние точки зрения дополняют друг друга. Поэтому правильнее было бы не противопоставлять их, а объединять . с интетическая теория растворов как прояв лен ие закона единства и борьбы противоположно ст ей

Слайд 10

Совокупность всех процессов, возникающих в результате появления в растворителе растворенного вещества, называется сольватацией (от лат. Solvere – растворять ). Для частного случая водных растворов говорят о гидратации (от греч. « гидрюр » – вода ). Понятие о сольватации было введено И. А. Каблуковым (1891). Сольватация Гидратация

Слайд 11

х имические эксперименты, подтвержда ющ ие основные положения теории Сванте Арре ниу са и Д. И. Менделеева Опыт №1 : Изучение теплового эффекта при растворении нитрата в воде. Условия проведения: Температура воздуха в кабинете химии +22˚С Температура воды + 24˚С ; объём воды 50мл. Температура кристаллического нитрата аммония + 3˚С ; масса 5г. Наливаю в стакан воду и добавляю нитрат аммония. Раствор перемешиваем стеклянной палочкой. Стакан резко охладился.

Слайд 12

В этой реакции происходят 2 процесса: Первый процесс- разрушение кристаллической решётки нитрата аммония. Для этого необходима энергия. Второй процесс – образование гидратированных ионов , при это выделяется энергия. Сумма этих двух процессов даёт энергетический эффект реакции. Так как температура раствора уменьшается , можно сделать вывод: 1 процесс 2 процесс

Слайд 13

Опыт №2 : Смешивание серной кислоты и воды с выделением тепла. Для проведения эксперимента смешал конц . c ерную кислоту и воду(не забыть о мерах предосторожности!) В ходе эксперимента было зафиксировано изменение температуры на 46 ˚ С (с 2 4 до 70 градусов). Так как температура повысилась, то можно утверждать, что процесс гидратации ионов преобладает над процессом разрушения кристаллической решетки.

Слайд 14

Опыт №3 : Изучение изменения плотности растворов. Д.И.Менделеевым в 1865 году было установлено , что при смешении 45 ,5 % безводного спирта и 54 , 1% воды происходит заметное сжатие раствора. Причину сжатия Менделеев объяснил образованием соединения С₂ H ₅ OH*3H ₂ O На этом основании учёный пришёл к выводу , что растворы получаются в результате взаимодействия образующих раствор компонентов. Т.о . в растворе образуются хим. Соединения- гидраты.

Слайд 15

Смешав 5 мл спирта с 5 мл воды, мною был получен аналогичный результат. Объем образовавшегося раствора составил 9мл, это меньше, чем предполагаемый суммарный объем. Это подтверждает образование химического соединения между частицами растворенного вещества и растворителя. Это подтверждает образование химического соединения между частицами растворённого вещества и растворителя.

Слайд 16

Опыт №4 : Образование кристаллогидратов Для проведения эксперимента смешал безводный сульфат меди и воду. При растворении безводного сульфата меди происходит изменение цвета, так как образуются гидратированные ионы меди, имеющие голубой цвет CuSO 4 + 5 H 2 O = CuSO 4 •5 H 2 O

Слайд 17

Выводы 1. В течение XIX в. и первой четверти XX веке происходила серьезная борьба двух теорий растворов Аррениуса и Менделеева (борьба противоположностей). 2. К началу XX века возможности теории Аррениуса исчерпаны, все сегодняшние открытия делаются на основе теории растворов Менделеева. 3. Благодаря работам И. А. Каблукова к 1915 году соперничавшие теории объединились в единую теорию (единство противоположностей). 4. История борьбы и слияние двух теорий в е диную – это проявление закона единства и борьбы противоположностей.

Слайд 18

Используемая литература. Кузнецов , В.И. Общая химия. – М., Высшая школа, 1989. Реформатский, А. Неорганическая химия. – М., 1910. Соловьёв, М.Ф. История химии. – М., Просвещение, 1990. Штрубе , В. Пути развития химии. – Т.2. – М.: Мир, 1984. Менделеев Д.И. Растворы - Л., 1959 . Спасибо за внимание!