Решение: Сравнение кипячёной воды
Статья к заданиюКогда вода «жёсткая»
«У нас жёсткая вода», – иногда произносят хозяйки, возвращаясь после посещения загородного дома. В ответ слушатели кивают, понимая, что это значит. А в детской энциклопедии «Скажи мне, почему?..» в статье «Что такое жёсткая вода?» так объяснены причины жёсткости воды: «Углекислота растворяет в воде углекислую известь и окисляет магниевую соль, делая воду «жёсткой». В жёсткой воде сложно намылить руки, так как мыло намного легче мылится в мягкой воде. Если её вскипятить, она оставляет в кастрюле известковый налет». И далее: «В воде кроме газов присутствуют и солевые растворы. А на поверхности речной воды нередко плавают и различные органические вещества...»
Жёсткость воды обусловлена присутствием в ней различных солей, например, гидрокарбонатов кальция и магния. При кипячении они превращаются в нерастворимые карбонаты и выпадают в осадок. При этом жёсткость воды существенно снижается.
Например:
Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃ + H₂O + CO₂.
При нагревании воды до температуры 60 °С эти реакции не происходят, и вода остаётся жёсткой. Так что белье лучше отстирается, если прокипятить воду.
Используя сведения из приведённого материала, предложите экспериментальный способ доказательства того, что свойства кипячёной и некипячёной воды отличаются.
Решение по шагам
4 шагаПодготовить две одинаковые пробы одной и той же воды: одну предварительно прокипятить и остудить, а вторую оставить некипячёной. Объёмы проб должны быть одинаковыми.
Добавить в каждую пробу одинаковое количество мыльного раствора и встряхивать сосуды одинаковое время и с одинаковой интенсивностью.
Сравнить количество и устойчивость пены. В некипячёной воде, содержащей соли, обусловливающие жёсткость, пена образуется хуже. После кипячения часть гидрокарбонатов превращается в нерастворимые карбонаты и выпадает в осадок, поэтому вода становится мягче и мыло пенится лучше.
Если в кипячёной пробе пены образуется больше или она сохраняется дольше, чем в некипячёной, это экспериментально доказывает различие свойств двух проб воды.
Сравнить пенообразование одинаковых объёмов кипячёной и некипячёной воды при добавлении одинакового количества мыла: в кипячёной воде пены должно быть больше и она должна быть устойчивее.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Сравнивают пробы разного объёма или добавляют разное количество мыла.
Не указывают, какой именно признак нужно наблюдать.
Делают вывод только по наличию осадка, не связывая его с различием свойств воды.
Не предусматривают одинаковые условия встряхивания проб.