Η Μαρία θα ήθελε να καθορίσει πώς η ανάμειξη δύο λύσεων που αντιδρούν χημικά μεταξύ τους επηρεάζει την πυκνότητα των υποθέσεων θα αυξηθεί στη Μαρία;
συλλογισμός:
* Οι χημικές αντιδράσεις συχνά περιλαμβάνουν το σχηματισμό νέων ουσιών: Όταν αντιδρούν δύο λύσεις, σχηματίζουν νέες χημικές ενώσεις. Αυτές οι νέες ενώσεις μπορούν να έχουν διαφορετικές πυκνότητες από τις αρχικές λύσεις.
* Η πυκνότητα εξαρτάται από τη μάζα και τον όγκο: Η πυκνότητα υπολογίζεται διαιρώντας τη μάζα κατ 'όγκο (πυκνότητα =μάζα/όγκος).
* Οι αντιδράσεις μπορούν να αλλάξουν τη μάζα και τον όγκο:
* μάζα: Η συνολική μάζα των αντιδραστηρίων (τα αρχικά διαλύματα) θα είναι ίση με τη συνολική μάζα των προϊόντων (οι νέες ενώσεις). Ωστόσο, εάν παράγεται ένα αέριο κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, κάποια μάζα μπορεί να διαφύγει, οδηγώντας σε μείωση της συνολικής μάζας του μείγματος.
* Όγκος: Ο όγκος του μείγματος μπορεί να αλλάξει σημαντικά. Ο όγκος των προϊόντων μπορεί να είναι μικρότερος από τον συνδυασμένο όγκο των αντιδραστηρίων. Για παράδειγμα, εάν σχηματίζεται ένα στερεό ίζημα, θα καταλαμβάνει μικρότερο όγκο από τις αρχικές λύσεις.
Πιθανές σενάρια:
* Αυξημένη πυκνότητα: Εάν η μάζα του μείγματος παραμένει σχετικά σταθερή και ο όγκος μειώνεται σημαντικά (λόγω της βροχόπτωσης, για παράδειγμα), η πυκνότητα θα αυξηθεί.
* Μειωμένη πυκνότητα: Εάν παράγεται σημαντική ποσότητα αερίου, η μάζα του μείγματος μπορεί να μειωθεί και η πυκνότητα θα μπορούσε επίσης να μειωθεί.
* απρόβλεπτη αλλαγή: Η πυκνότητα θα μπορούσε να αλλάξει με τρόπο που είναι δύσκολο να προβλεφθεί χωρίς να γνωρίζει την ειδική αντίδραση και τις ιδιότητες των προϊόντων.
Για να δοκιμάσει την υπόθεσή της, η Μαρία πρέπει:
1. Επιλέξτε δύο λύσεις που αντιδρούν: Πρέπει να επιλέξει λύσεις που θα υποβληθούν σε μια αξιοσημείωτη χημική αντίδραση, κατά προτίμηση αυτή που παράγει μια ορατή αλλαγή όπως μια εξέλιξη ίζημα ή αερίου.
2. Μετρήστε τις πυκνότητες των μεμονωμένων λύσεων: Θα πρέπει να μετρήσει προσεκτικά τη μάζα και τον όγκο κάθε διαλύματος για να υπολογίσει τις αρχικές πυκνότητες.
3. Ανακατέψτε τα διαλύματα και μετρήστε την πυκνότητα του μείγματος: Αφού επέτρεψε την ολοκλήρωση της αντίδρασης, θα πρέπει να μετρήσει τη μάζα και τον όγκο του προκύπτοντος μίγματος και να υπολογίσει την πυκνότητα του.
4. Συγκρίνετε τις πυκνότητες: Θα πρέπει να συγκρίνει την πυκνότητα του μείγματος με τις πυκνότητες των μεμονωμένων λύσεων.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Ασφάλεια: Η Μαρία θα πρέπει πάντα να φορά τα κατάλληλα εργαλεία ασφαλείας και να εργάζεται σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή όταν εργάζεται με χημικά.
* Μεταβλητές ελέγχου: Θα πρέπει να διασφαλίσει ότι όλες οι άλλες μεταβλητές (θερμοκρασία, πίεση κ.λπ.) διατηρούνται σταθερές για να διασφαλιστεί ότι η μεταβολή της πυκνότητας οφείλεται αποκλειστικά στη χημική αντίδραση.
Με τη διεξαγωγή ενός καλά σχεδιασμένου πειράματος, η Μαρία μπορεί να συγκεντρώσει στοιχεία για να υποστηρίξει ή να αντικρούσει την υπόθεσή της σχετικά με την επίδραση μιας χημικής αντίδρασης στην πυκνότητα ενός μείγματος διαλύματος.
