Roztwory i Koloidy

Obserwuje się, że roztwory mają ogromne znaczenie dla procesów życiowych podtrzymujących samo życie, a także dla wielkiej liczby innych zjawisk obejmujących przemiany chemiczne. W niniejszym rozdziale skierujemy naszą uwagę na istotną naturę roztworów; ponadto zbadamy czynniki, które decydują o tym, czy roztwór może zostać pomyślnie sformowany i jakie szczególne właściwości może on później posiadać. Dodatkowo proponujemy omówienie koloidów — układów, które choć wykazują podobieństwo do roztworów właściwych, składają się z rozproszonych cząstek o wielkości nieco większej niż zwykła cząsteczka lub jon.

Proces rozpuszczania

Po zakończeniu tej sekcji oczekuje się, że uczeń osiągnie następujące cele: Opisze podstawowe właściwości roztworów i sposób ich powstawania. Przewidzi, na podstawie właściwości molekularnych, czy dana mieszanina utworzy roztwór. Wyjaśni, dlaczego powstawaniu niektórych roztworów towarzyszy wydzielanie lub pochłanianie ciepła.

Elektrolity

Po zakończeniu tego modułu oczekuje się, że uczeń osiągnie następujące cele: Zdefiniuje termin elektrolit i poda reprezentatywne przykłady. Rozróżni zmiany fizyczne i chemiczne towarzyszące rozpuszczaniu elektrolitów jonowych i kowalencyjnych. Powiąże moc elektrolitu z siłami przyciągania działającymi między substancją rozpuszczoną a rozpuszczalnikiem.

Rozpuszczalność

Po zakończeniu tego modułu oczekuje się, że uczeń osiągnie następujące cele: Opisze wpływ temperatury i ciśnienia na rozpuszczalność. Sformułuje prawo Henry'ego i zastosuje je w obliczeniach dotyczących rozpuszczalności gazu w cieczy. Wyjaśni różne stopnie rozpuszczalności możliwe w roztworach ciecz-ciecz.

Właściwości koligatywne

Po zakończeniu tej sekcji oczekuje się, że uczeń osiągnie następujące cele: Wyrazi stężenia składników roztworu za pomocą ułamka molowego i molalności. Opisze wpływ stężenia substancji rozpuszczonej na różne właściwości roztworów, w tym prężność pary, temperaturę wrzenia, temperaturę krzepnięcia i ciśnienie osmotyczne. Wykona obliczenia z wykorzystaniem zależności matematycznych rządzących tymi efektami koligatywnymi. Opisze proces destylacji i wskaże jego praktyczne zastosowania. Wyjaśni proces osmozy i opisze jego zastosowanie zarówno w przemyśle, jak i w naturze.

Koloidy

Po zakończeniu tej sekcji oczekuje się, że uczeń osiągnie następujące cele: Opisze skład i charakterystyczne właściwości dyspersji koloidalnych. Wymieni i wyjaśni kilka technologicznych zastosowań koloidów.