شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
درباره «پاک کنندگی صابون در آبهای گوناگون» کاوش کنید.
وسایل و مواد مورد نیاز: منیزیم کلرید، کلسیم کلرید، آب مقطر، بشر، قاشقک.
۱ سه بشر 100 mL بردارید و آنها را از ۱ تا ۳ شماره گذاری کنید.
۲ درون هر بشر 50 mL آب مقطر و یک قاشق چای خوری صابون رنده شده بریزید.
۳ به محتویات بشر شماره ۲، نصف قاشق چای خوری منیزیم کلرید و به محتویات بشر شماره ۳، نصف قاشق چای خوری کلسیم کلرید بیفزایید.
۴ محتویات هر بشر را به مدت ۳۰ ثانیه و با سرعتی برابر به هم بزنید. ارتفاع کف ایجاد شده را اندازه گیری و در جدول زیر یادداشت کنید. سپس به پرسش ها پاسخ دهید.
آ از این داده ها چه نتیجه ای می گیرید؟
ب با توجه به معادله های شیمیایی زیر، توضیح دهید چرا ارتفاع کف در ظرف شماره ۲ و ۳ کمتر از ظرف شماره ۱ است؟
\(\begin{array}{l}1)\,2RCOONa(aq) + MgC{l_2}(aq) \to {(RCOO)_2}Mg(s) + 2NaCl(aq)\\\\2)\,2RCOONa(aq) + CaC{l_2}(aq) \to {(RCOO)_2}Ca(s) + 2NaCl(aq)\end{array}\)
پ آیا قدرت پاک کنندگی صابون در آب دریا و آب چشمه یکسان است؟ چرا؟
3
(توجه: این مقادیر تقریبی و برای نمایش نتیجهٔ آزمایش هستند. مقادیر واقعی ممکن است کمی متفاوت باشند، اما اصل کلی یکسان است: ارتفاع کف در ظرف ۱ بسیار بیشتر از ظرفهای ۲ و ۳ خواهد بود.)
4 الف
نتیجهگیری اصلی: صابون در آب مقطر (آب نرم) به خوبی کف میکند، اما با اضافه شدن یونهای منیزیم \((M{g^{2 + }})\) و کلسیم \((C{a^{2 + }})\) ، قدرت کفکنندگی آن به شدت کاهش مییابد.
به آبی که حاوی مقدار زیادی از این یونها باشد، آب سخت میگویند. بنابراین، نتیجه میگیریم که قدرت پاککنندگی صابون در آب سخت بسیار کمتر از آب نرم است.
ب
اینجاست که معادلات شیمیایی به ما کمک میکنند تا دلیل این پدیده را به صورت علمی درک کنیم:
1 صابون چیست؟ صابون (که با فرمول کلی RCOONa نشان داده شده) از دو بخش تشکیل شده: یک بخش فعال به نام آنیون صابون \((RCO{O^ - })\) و یک یون سدیم \(.(N{a^ + })\) این آنیون مسئول ایجاد کف و پاککنندگی است.
2 چه اتفاقی در آب سخت میافتد؟ وقتی صابون وارد آب سخت میشود (ظرفهای ۲ و ۳)، آنیون فعال صابون \((RCO{O^ - })\) به جای اینکه کف تولید کند، با یونهای منیزیم \((M{g^{2 + }})\) و کلسیم \((C{a^{2 + }})\) واکنش میدهد.
3 تشکیل رسوب: همانطور که در معادلات میبینیم، حاصل این واکنش، ترکیبات نامحلول \({(RCOO)_2}Mg\) و \({(RCOO)_2}Ca\) است. حرف (s) به معنی جامد (Solid) یا رسوب است. این همان ماده سفیدرنگ و دلمهای است که گاهی در روشویی یا لباسها پس از شستشو با آب سخت دیده میشود.
پ
خیر، یکسان نیست. قدرت پاککنندگی صابون در آب دریا بسیار کمتر از آب چشمه است.
آب دریا: آب دریا سرشار از نمکهای محلول مختلف، به ویژه غلظت بالایی از یونهای منیزیم \((M{g^{2 + }})\) و کلسیم \((C{a^{2 + }})\) است. به همین دلیل، آب دریا یک نمونهٔ بسیار بارز از آب سخت محسوب میشود و صابون در آن تقریباً کف نمیکند و قدرت پاککنندگی بسیار پایینی دارد.
آب چشمه: سختی آب چشمه به منطقهای که از آن عبور میکند بستگی دارد. برخی آبهای چشمه نرم هستند، اما بسیاری از آنها با عبور از سنگهای آهکی، مقداری یون کلسیم و منیزیم در خود حل میکنند و سخت میشوند. با این حال، غلظت این یونها معمولاً بسیار کمتر از آب دریا است.
بنابراین، به دلیل غلظت بسیار بالاتر یونهای کلسیم و منیزیم در آب دریا، صابون در آن به مراتب ضعیفتر عمل میکند.
1736019749.png)
