Dissolucions, Solubilitat i Mètode Científic

Dissolucions i Solubilitat

Mescles

Les substàncies solubles en aigua formen dissolucions, que són mescles homogènies.

Les substàncies insolubles en aigua formen mescles heterogènies, com ara la sorra i l'aigua.

• Si dos líquids es barregen bé, són miscibles (per exemple, aigua i alcohol).
• Si dos líquids no es barregen bé, són immiscibles (per exemple, petroli i aigua).

Solubilitat

Una dissolució saturada és aquella en què ja no es pot dissoldre més solut.

La solubilitat és la quantitat màxima d'una substància que es pot dissoldre en un dissolvent a una temperatura determinada.

La velocitat de dissolució augmenta si agitem la mescla. Si la solubilitat d'una substància és gran, també acostuma a dissoldre's més ràpidament.

• Mescla homogènia: tot es veu igual.
• Mescla heterogènia: hi ha diferències visibles.

La sal no es mescla bé amb l'oli, però sí amb l'aigua, depenent de les diferents sals minerals i densitats.

Components d'una dissolució

• Solut: les substàncies en menor quantitat en una dissolució.
• Dissolvent: la substància o component més abundant en una dissolució.
• Dissolució: una mescla amb aspecte homogeni de dues o més substàncies pures.

Unitats de volum

• 1 m³ = 1000 L
• 1 dm³ = 1 L
• 1 L = 1000 cm³

Concentracions

• % Massa solut = (Massa de solut / Massa de dissolució) x 100
• % Volum solut = (Volum de solut / Volum de dissolució) x 100
• Concentració en massa = Massa de solut / Volum de dissolució
• Densitat (D) = massa (m) / volum (v)

El Mètode Científic

1. Observació: Examinar o analitzar un fenomen concret i plantejar-se preguntes sobre ell.
2. Elaboració d'hipòtesis: Donar una o diverses explicacions possibles al fenomen abans de fer cap experiment. Les hipòtesis són suposicions que encara no sabem si són certes.
3. Experimentació: Reproduir el fenomen observat en condicions controlades per verificar si alguna hipòtesi és certa.
4. Anàlisi de resultats: Fer càlculs, crear taules o analitzar les dades d'un experiment.
5. Obtenció de conclusions: Quan les dades indiquen que una hipòtesi és correcta, aquesta passa a ser una llei o una teoria.
6. Publicació de resultats: Compartir els resultats amb la comunitat científica.

Problemes de solubilitat

Problema 1

Si tenim 2 L d’H₂O a 70 °C, quina quantitat de sucre podem dissoldre com a màxim?

2 L d’H₂O · 1000 mL/1 L · 324 g sucre/100 mL H₂O = 6480 g de sucre.

Problema 2

Si reduïm la temperatura fins a 20 °C, quina quantitat de sucre precipitarà?

2 L d'H₂O · 1000 mL/1 L · 200 g sucre/100 mL H₂O = 4000 g de sucre

6480 g - 4000 g = 2480 g de sucre precipiten.

Problema 3

Tenim una dissolució del 2% de sucre. Volem preparar 600 g de dissolució. Quina massa de sucre necessitem? I d’aigua?

2% = (Massa de solut / 600 g de dissolució) · 100

Massa de solut = 12 g

Massa d'aigua = 600 g - 12 g = 588 g

Exercici de refrigeració

Problema 1

Quina quantitat d’oxigen pot contenir inicialment el tanc?

9 m³ · 1000 L/1 m³ · 9 mg O₂/1 L · 1 g/1000 mg = 81 g d'O₂

Problema 2

I després de la refrigeració?

9 m³ · 1000 L/1 m³ · 6 mg O₂/1 L · 1 g/1000 mg = 54 g d'O₂