Решение: Теория растворов и купорос
Статья к заданиюМногообразие растворов
Растворы играют огромную роль в природе, науке и технике. Растворы – это однородные смеси, которые состоят из двух и более компонентов: растворителя и растворённого вещества (твёрдого, жидкого или газообразного).
Все методы разделения смесей основываются на различиях в свойствах образующих их веществ: агрегатных состояниях, температурах кипения и плавления, размерах частиц и др. По агрегатному состоянию растворы делятся на твёрдые, жидкие, газообразные.
Наиболее распространены жидкие растворы. Природная вода является раствором, ведь в ней содержатся растворённые вещества. По нашим сосудам тоже течёт раствор, где содержание солей около 0,9%. Плазма крови, желудочный сок тоже являются растворами. Большинство физико-химических процессов в живых организмах тоже протекает в растворах.
В настоящее время принята физико-химическая теория растворов, которую ещё в 1906 г. предсказывал Д.И. Менделеев. Однако следует заметить, что долгое время существовали сторонники физической и химической теорий растворов. Физическая сторона процесса заключается в разрушении кристаллической решётки вещества и равномерном распределении, по принципу диффузии, частиц растворённого вещества среди молекул растворителя. Химическая сторона процесса проявляется во взаимодействии частиц растворённого вещества с молекулами растворителя.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Рассмотрите рисунок, на котором показаны медный купорос $\mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O}$ и сульфат меди(II) $\mathrm{CuSO_4}$. Какую из теорий растворов — физическую или химическую — он иллюстрирует в большей степени? Почему Вы так считаете?
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Решение по шагам
3 шагаНа рисунке представлены два вещества с разными формулами: медный купорос $\mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O}$ и сульфат меди(II) $\mathrm{CuSO_4}$.
В составе медного купороса вода связана с веществом и входит в кристаллическую структуру кристаллогидрата. При удалении воды состав и свойства вещества изменяются.
$$\mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O \rightarrow CuSO_4 + 5H_2O}$$Поскольку в результате образуется другое вещество, изображённое явление в большей степени соответствует химической теории растворов. При этом растворение может включать и физические процессы: разрушение кристаллической решётки и распределение частиц в растворителе.
Рисунок в большей степени иллюстрирует химическую теорию растворов, поскольку медный купорос $\mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O}$ и сульфат меди(II) $\mathrm{CuSO_4}$ имеют разный состав. Вода входит в состав кристаллогидрата, а при её удалении образуется другое вещество — $\mathrm{CuSO_4}$. Это свидетельствует о химическом взаимодействии, хотя при растворении также происходят физические процессы разрушения кристаллической решётки и диффузии частиц.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Называть физическую теорию только потому, что при растворении частицы распределяются между молекулами растворителя.
Не объяснять, почему формулы $\mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O}$ и $\mathrm{CuSO_4}$ соответствуют разным веществам.
Утверждать, что вода является только растворителем, хотя в медном купоросе она входит в состав кристаллогидрата.