溶解度的探讨-高雄市政府教育局.docVIP

溶液不容易---溶解度的探討 摘要 本研究旨在探討部分影響物質溶解度的因素。研究變因有他溶質濃度、溶質種類、溶質加入順序等，並進而討論水的溶解限度。研究顯示，他溶質的存在對溶質的溶解度確有影響，且有些溶質因他溶質存在溶解度下降，有些則有上升趨勢；不同種類的溶質對溶解度的影響亦不相同，硫酸銨的溶解度與他溶質的存在情形相關最大；越慢加入的溶質，溶解度下降越多；水的溶解限度與溶質加入順序無明顯相關，本實驗使用氯化鈉、硝酸鉀、硫酸銨、尿素四種溶質，20mL的水可溶解的總質量為9.5~37克不等，平均溶解量為26.55克。 壹、研究動機 物質化學第三章學到在純水中定溫下每一種物質都有其溶解度，於是我們想到如果水中已溶有一種溶質，對於其他物質的溶解度會有怎樣的影響呢？我們問老師，水中若已溶解了鹽，那麼還能溶解糖嗎？可溶的量會一樣多嗎？老師說水中已溶有飽和的鹽，應該還可以溶解糖，至於對已溶解的鹽會產生何種影響則必須做做實驗方能得知了。於是我們決定設計實驗來探討究竟？並且進一步了解水到底可以溶解多少物質？ 貳、研究目的 一、在不同濃度的食鹽水中，硝酸鉀、硫酸銨、尿素溶解度的探討。 二、探討水的溶解極限。 三、研究不同溶解順序對溶解度的影響。 参、研究藥品與器材 一、藥品 氯化鈉、硝酸鉀、硫酸銨、尿素、蒸餾水、氫氧化钠 二、器材 燒杯、玻璃棒、漏斗、濾紙、漏斗架、電子天平、刮勺、秤量紙、熱磁攪拌器、烘箱、恆溫槽、溫度計、鑷子、量筒、滴管、分度吸量管、安全吸球、分光光度計、滲透裝置(30cm玻璃管、橡皮塞、賽珞酚膜、快乾膠)、剪刀、滴定管架、碼錶、試管、試管架、錶玻璃 肆、研究過程 一、探討在不同濃度的食鹽水中，硝酸鉀、硫酸銨、尿素溶解度 1.取7個小燒杯編號1~7號，分別用分度吸量管吸取20mL純水置入各燒杯中，將燒杯置入恆溫槽中，設定溫度為24℃。 2.以電子天平分別秤取1~6克氯化鈉固體置入編號2~7號燒杯中，使其溶解。 3.於各燒杯中取5mL溶液秤得質量，求得各不同濃度的液體之密度後，將溶液倒回原燒杯中。 4.分別在1~7號燒杯中慢慢加入硝酸鉀固體直到固體不再溶解，記錄所加硝酸鉀固體的質量，以過濾裝置過濾出未溶解的固體秤得重量，求得溶解的固體量；過濾後，於各燒杯中取5mL溶液秤得質量，求得各不同濃度的液體之密度後，將溶液倒回原燒杯中。 5.倒一些溶液至分光光度計專用試管的刻度線，測其透光度。 6.將賽珞酚膜浸泡於10%的氫氧化鈉溶液中，再以蒸餾水洗淨，剪下一小塊以快乾膠貼在橡皮塞上，將橡皮塞塞緊於30cm玻璃管一端，將玻璃管放置於滴定管架上，加硝酸鉀-氯化鈉溶液至畫好的刻度線，調整玻璃管刻度線與燒杯水面等高，20小時後紀錄管內液面高度。 7.重複上述步驟3次，由3次實驗數據求得平均值。 8.將第4步驟中之硝酸鉀固體依次改為硫酸銨及尿素，重複步驟1~7。 二、探討水的溶解極限及不同溶解順序對溶解度的影響 1.取2個燒杯編號為1-1、1-2，分別用分度吸量管吸取20mL純水置入各燒杯中。 2.於第一組(1-1、1-2)燒杯中依序加入NaCl→KNO3→(NH4)2SO4→(NH2)2CO，直至各溶質飽和方加入下一溶質，每一溶質達飽和時需過濾出烘乾未溶解的溶質測其重量，以求出各溶質真正溶解量，並測出各階段溶液的密度，紀錄之，求出兩燒杯溶解量和溶液密度的平均值。 3.每兩個燒杯為一組，分別以下列不同順序加入溶質重複上述步驟1、2，共進行24組實驗。 (1)NaCl→KNO3→(NH4)2SO4→(NH2)2CO (2)NaCl→KNO3→(NH2)2CO→(NH4)2SO4 (3)NaCl→(NH4)2SO4→KNO3→(NH2)2CO (4)NaCl→(NH4)2SO4→(NH2)2CO→KNO3 (5)NaCl→(NH2)2CO→KNO3→(NH4)2SO4 (6)NaCl→(NH2)2CO→(NH4)2SO4→KNO3 (7)KNO3→NaCl→(NH4)2SO4→(NH2)2CO (8)KNO3→NaCl→(NH2)2CO→(NH4)2SO4 (9)KNO3→(NH4)2SO4→NaCl→(NH2)2CO (10)KNO3→(NH4)2SO4→(NH2)2CO→NaCl (11)KNO3→(NH2)2CO→NaCl→(NH4)2SO4 (12)KNO3→(NH2)2CO→(NH4)2SO4→NaCl (13)(NH4)2SO4→NaCl→KNO3→(NH2)2CO (14)(NH4)2SO4→NaCl→(NH2)2CO→KNO3 (15)(NH4)2SO4→KNO3→NaCl→(NH2)2CO (16)(