درباره «وجود برخی یون ها در آب» کاوش کنید.
ابزار، وسایل و مواد مورد نیاز: چند لولۀ آزمایش، قطره چكان، قاشقك، آب مقطر، نقره نیترات، سدیم فسفات، سدیم كلرید، سدیم سولفات، باریم كلرید و كلسیم كلرید.
آزمایش 1 آ یك لولۀ آزمایش بردارید و تا یك سوم حجم آن آب مقطر بریزید. سپس با استفاده از قاشقك چند بلور كوچك سدیم كلرید به آن بیفزایید. لولۀ آزمایش را تكان دهید. مشاهدۀ خود را بنویسید.
ب لولۀ آزمایش دیگری بردارید و تا یك سوم حجم آن آب مقطر بریزید. سپس با استفاده از قاشقك چند بلور نقره نیترات به آن بیفزایید. لولۀ آزمایش را تكان دهید. مشاهدۀ خود را بنویسید.
پ اكنون با استفاده از قطره چكان، چند قطره از محلول نقره نیترات تهیه شده را درون محلول سدیم كلرید بریزید. مشاهدۀ خود را بنویسید. از این آزمایش چه نتیجه ای می گیرید؟
ت با توجه به شكل زیر، معادلۀ شیمیایی واكنش را بنویسید و آن را موازنه كنید.

آ
وقتی چند بلور سدیم کلرید را به آب مقطر اضافه و لوله را تکان میدهیم، بلورها در آب حل میشوند و محلولی شفاف بهدست میآید.
ب
وقتی چند بلور نقره نیترات را در آب مقطر میریزیم و تکان میدهیم، آن هم حل میشود و محلول شفافی تشکیل میدهد.
پ
وقتی چند قطره از محلول نقره نیترات را به محلول سدیم کلرید اضافه میکنیم، رسوب سفیدرنگی تشکیل میشود. این رسوب همان نقره کلرید است.
نتیجهٔ آزمایش
از این آزمایش نتیجه میگیریم که:
ت
معادلهٔ موازنهشده:
\(AgN{O_{3(aq)}} + NaC{l_{(aq)}}\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,AgC{l_{(s)}} + NaN{O_{3(aq)}}\)
توضیح:
AgCl = رسوب سفید
NaNO3 = سدیم نیترات، محلول در آب
آزمایش 2 آ آزمایش 1 را با سدیم فسفات (Na3PO4) و كلسیم كلرید تكرار كنید. مشاهدۀ خود را بنویسید.
ب هرگاه بدانید که كلسیم فسفات، Ca3(PO4)2 و سدیم کلرید فراورده های واكنش هستند، معادلۀ شیمیایی واكنش انجام شده را بنویسید و موازنه كنید.
آ
سدیم فسفات (Na3PO4) را در آب مقطر حل میکنیم ← محلول شفاف.
کلسیم کلرید (CaCl2) را در آب مقطر حل میکنیم ← محلول شفاف.
وقتی دو محلول را با هم مخلوط میکنیم، رسوب جامد (کدر شدن محلول) تشکیل میشود.
این رسوب، کلسیم فسفات Ca3(PO4)2 است و نامحلول میباشد.
مشاهده قابل نوشتن در دفتر:
«با مخلوط کردن محلولهای سدیم فسفات و کلسیم کلرید، رسوب جامد و کدری تشکیل شد.»
ب
واکنش بین یونهای این دو نمک است:
\(C{a^{2 + }} + PO_4^{3 - }\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,C{a_3}{(P{O_4})_{2(s)}}\)
فرمول فرآوردهها را دادهاند:
کلسیم فسفات: Ca3(PO4)2
سدیم کلرید: NaCl
معادلهٔ غیرموازنه:
\(N{a_3}P{O_{4(aq)}} + CaC{l_{2(aq)}}\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,C{a_3}{(P{O_4})_{2(s)}} + NaC{l_{(aq)}}\)
اکنون موازنه می کنیم:
\(2N{a_3}P{O_{4(aq)}} + 3CaC{l_{2(aq)}}\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,C{a_3}{(P{O_4})_{2(s)}} + 6NaC{l_{(aq)}}\)
آزمایش 3 دانش آموزی برای شناسایی یون باریم در محلول آبی، آزمایشی طراحی كرده است. شكل زیر نمایی از آن را نشان می دهد.
آ این آزمایش را انجام دهید.
ب معادلۀ شیمیایی واكنش انجام شده را بنویسید و موازنه كنید.

آ
در این آزمایش، محلول باریم کلرید (BaCl2) را به محلول سدیم سولفات (Na2SO4) اضافه میکنیم.
مشاهده:
به محض مخلوط شدن دو محلول شفاف، رسوب سفیدرنگی در لوله آزمایش تشکیل میشود. این رسوب نشاندهنده واکنش یونهای باریم با یونهای سولفات و تشکیل باریم سولفات است که در آب حل نمیشود.
ب
واکنش دهنده ها: سدیم سولفات (Na2SO4) و باریم کلرید (BaCl2)
فرآورده ها: باریم سولفات (BaSO4) که رسوب است و سدیم کلرید (NaCl)
معادله واکنش:
\(N{a_2}S{O_{4(aq)}} + BaC{l_{2(aq)}}\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,BaS{O_{4(s)}} + 2NaC{l_{(aq)}}\)
نکته آموزشی
در این آزمایش، یونهای \(C{l^ - }\,\,\,,\,\,\,N{a^ + }\) در محلول باقی میمانند (یونهای ناظر) و فقط یونهای باریم و سولفات با هم واکنش داده و رسوب میدهند. این روش یکی از راههای شناسایی یون باریم در آزمایشگاه است.
آزمایش 4 از یک منبع آب آشامیدنی (آب شیر، آب معدنی، آب چشمه یا آب قنات) دو نمونه تهیه کنید، سپس با انجام آزمایش، وجود یون های كلرید و كلسیم را در آنها بررسی كنید.
هدف:
بررسی کیفی حضور یونهای \(C{a^{2 + }}\,\,\,,\,\,\,C{l^ - }\) در نمونههای مختلف آب آشامیدنی.
1 مواد و وسایل لازم:
2 روش انجام آزمایش:
الف شناسایی یون کلرید \(:(C{l^ - })\)
ب شناسایی یون کلسیم \(:(C{a^{2 + }})\)
3 مشاهدات و نتایج:
الف برای یون کلرید:
ب برای یون کلسیم: