We have already noticed in everyday life that after adding common salt or sugar to the water these substances disappear after some time. We already know that mixtures are created then and these are called solutions. How can you name the process of their formation?
Dissolution of substances with a covalent structure is not accompanied by the transformation of one particle into another, it is a physical phenomenon. The solutions obtained as a result of dissolution can be separated by means of physical methods into the components from which they were formed. The physical dissolution process is not considered a chemical reaction, as no permanent chemical bonds are formed as a result of the interaction between the solute and the solvent.
However, dissolution can be accompanied by processes of disintegration and formation of unstable hydrogen bonds, generation of ions and supramolecular structures. These processes are called solvolysis, solvation and electrolytic dissociation. If the dissolution is accompanied by a chemical or electrochemical reaction that results in a permanent change in the chemical composition, this process is called chemical dissolution or electrochemical dissolution, respectively.
For example, when the potassium chloride crystal dissolves in water, the ionic bonds between the chloride (ClIndeks górny --) and potassium (KIndeks górny ++) ions occur in the first stage. In the second stage, the ions taken out of the crystal are solvated, i.e. the water molecules around the two ions are formed due to the ion‑stable dipole interactions.
The effect of mixing on the dissolution process
Task 1
Before you watch the movie „The effect of mixing on the process of dissolving solids on the example of copper(II) sulfate”, write down research question and hypothesis. During the screening pay attention to what happens to the crystals of the dissolved substance. Write down the observations and conclusions.
Rny9SAklj9Fj2
Analysis of the experiment: „The effect of mixing on the process of dissolving solids on the example of copper(II) sulfate”. Research question (Uzupełnij). Hypothesis (Uzupełnij). Observations (Uzupełnij). Conclusions (Uzupełnij).
Analysis of the experiment: „The effect of mixing on the process of dissolving solids on the example of copper(II) sulfate”. Research question (Uzupełnij). Hypothesis (Uzupełnij). Observations (Uzupełnij). Conclusions (Uzupełnij).
Analysis of the experiment: „The effect of mixing on the process of dissolving solids on the example of copper(II) sulfate”
R1T3Um13ssrMP
Do wykonania eksperymentu wykorzystane są: siarczan sześć miedzi dwa, dwie zlewki z wodą. Łyżeczka siarczanu miedzi (turkusowy pył) wsypana zostaje przez laboranta to zlewki z wodą. Następnie laborant kilka sekund miesza roztwór bagietką szklaną, aż do zabarwienia się wody na turkusowy kolor. Następnie do drugiej zlewki laborant również wsypuje łyżeczkę siarczanu sześć miedzi dwa (turkusowy pył), lecz nie miesza roztworu. Czeka, aż sam się rozpuści. W ostatniej scenie eksperymentu porównane zostają ze sobą barwy uzyskanych roztworów. Intensywniejszą barwę ma roztwór pierwszy mieszany.
Do wykonania eksperymentu wykorzystane są: siarczan sześć miedzi dwa, dwie zlewki z wodą. Łyżeczka siarczanu miedzi (turkusowy pył) wsypana zostaje przez laboranta to zlewki z wodą. Następnie laborant kilka sekund miesza roztwór bagietką szklaną, aż do zabarwienia się wody na turkusowy kolor. Następnie do drugiej zlewki laborant również wsypuje łyżeczkę siarczanu sześć miedzi dwa (turkusowy pył), lecz nie miesza roztworu. Czeka, aż sam się rozpuści. W ostatniej scenie eksperymentu porównane zostają ze sobą barwy uzyskanych roztworów. Intensywniejszą barwę ma roztwór pierwszy mieszany.
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Do wykonania eksperymentu wykorzystane są: siarczan sześć miedzi dwa, dwie zlewki z wodą. Łyżeczka siarczanu miedzi (turkusowy pył) wsypana zostaje przez laboranta to zlewki z wodą. Następnie laborant kilka sekund miesza roztwór bagietką szklaną, aż do zabarwienia się wody na turkusowy kolor. Następnie do drugiej zlewki laborant również wsypuje łyżeczkę siarczanu sześć miedzi dwa (turkusowy pył), lecz nie miesza roztworu. Czeka, aż sam się rozpuści. W ostatniej scenie eksperymentu porównane zostają ze sobą barwy uzyskanych roztworów. Intensywniejszą barwę ma roztwór pierwszy mieszany.
Intuition tells us that mixing has a positive effect on the dissolution of solids in water, so when sweetening the tea, we mix it with a teaspoon. During dissolution, the solvent particles rupture the solid particles from the crystal and slowly transfer them into the solution. The removed particles stay in the vicinity of the crystal for a relatively long time and in a way block the access of the particles of the solvent. Mixing removes these from around the crystal and accelerates their spreading in the entire volume of the solution. For this reason, this treatment significantly accelerates the dissolution of solids.
Impact of fragmentation of the substance on the dissolution
Task 2
Before you watch the movie „Impact of fragmentation of the substance on the dissolution of solids on the example of powdered sugar and sugar in cubes”, write down the research question and the hypothesis. During the screening pay attention to what happens to the crystals of the dissolved substance. Write down the observations and conclusions.
Rm6a57giRPRBf
Analysis of the experiment: „Impact of fragmentation of the substance on the dissolution of solids on the example of powdered sugar and sugar in cubes”. Research question (Uzupełnij). Hypothesis (Uzupełnij). Observations (Uzupełnij). Conclusions (Uzupełnij).
Analysis of the experiment: „Impact of fragmentation of the substance on the dissolution of solids on the example of powdered sugar and sugar in cubes”. Research question (Uzupełnij). Hypothesis (Uzupełnij). Observations (Uzupełnij). Conclusions (Uzupełnij).
Analysis of the experiment: „Impact of fragmentation of the substance on the dissolution of solids on the example of powdered sugar and sugar in cubes”
R1GlaqlptJFfq
Do wykonania eksperymentu wykorzystane są: cukier, cukier puder, bagietka, dwie zlewki z wodą. Do pierwszej zlewki laborant wrzuca dwie kostki cukru, a następnie miesza bagietką, aż do momentu rozpuszczenia kostek cukru w wodzie. Do drugiej zlewki laborant wsypuje 4 łyżeczki cukru pudru i miesza bagietką z wodą, aż do momentu rozpuszczenia. W ostatnim etapie eksperymentu porównane zostają ze sobą barwy uzyskanych roztworów. Intensywniejszą barwę ma roztwór pierwszy, bardziej mętną, co oznacza, że lepiej rozpuścił się cukier puder.
Do wykonania eksperymentu wykorzystane są: cukier, cukier puder, bagietka, dwie zlewki z wodą. Do pierwszej zlewki laborant wrzuca dwie kostki cukru, a następnie miesza bagietką, aż do momentu rozpuszczenia kostek cukru w wodzie. Do drugiej zlewki laborant wsypuje 4 łyżeczki cukru pudru i miesza bagietką z wodą, aż do momentu rozpuszczenia. W ostatnim etapie eksperymentu porównane zostają ze sobą barwy uzyskanych roztworów. Intensywniejszą barwę ma roztwór pierwszy, bardziej mętną, co oznacza, że lepiej rozpuścił się cukier puder.
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Do wykonania eksperymentu wykorzystane są: cukier, cukier puder, bagietka, dwie zlewki z wodą. Do pierwszej zlewki laborant wrzuca dwie kostki cukru, a następnie miesza bagietką, aż do momentu rozpuszczenia kostek cukru w wodzie. Do drugiej zlewki laborant wsypuje 4 łyżeczki cukru pudru i miesza bagietką z wodą, aż do momentu rozpuszczenia. W ostatnim etapie eksperymentu porównane zostają ze sobą barwy uzyskanych roztworów. Intensywniejszą barwę ma roztwór pierwszy, bardziej mętną, co oznacza, że lepiej rozpuścił się cukier puder.
One of the dissolution steps is the detachment of solid particles from the crystal by the solvent particles. The fragmentation increases the area of the crystal available for the solvent particles. The larger the surface area of the crystal, the greater the number of particles of the dissolved substance can be simultaneously detached and can go into solution.
R1Vh3vwoOvVgT
Ilustracja interaktywna przedstawia substancję nierozdrobnioną, non-dissolved substance, i rozdrobnioną, dissolved substance. Substancja nierozdrobniona to zbita struktura niebieskich drobin, kuleczek. Substancja rozdrobniona to rozbita struktura niebieskich drobin, kuleczek na małe grupy przez mniejsze różowe drobiny - kuleczki, które znajdują się pomiędzy nimi.
Ilustracja interaktywna przedstawia substancję nierozdrobnioną, non-dissolved substance, i rozdrobnioną, dissolved substance. Substancja nierozdrobniona to zbita struktura niebieskich drobin, kuleczek. Substancja rozdrobniona to rozbita struktura niebieskich drobin, kuleczek na małe grupy przez mniejsze różowe drobiny - kuleczki, które znajdują się pomiędzy nimi.
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Impact of temperature on the dissolution
Task 3
Before you watch the movie „ The effect of temperature on the process of dissolving solids on the example of copper(II) sulphate”, write down the research question and the hypothesis. During the screening pay attention to what happens to the crystals of the dissolved substance. Write down the observations and conclusions.
R1KCvpzhmJkT4
Analysis of the experiment: "The effect of temperature on the process of dissolving solids on the example of copper(II) sulfate". Research question (Uzupełnij). Hypothesis (Uzupełnij). Observations (Uzupełnij). Conclusions (Uzupełnij).
Analysis of the experiment: "The effect of temperature on the process of dissolving solids on the example of copper(II) sulfate". Research question (Uzupełnij). Hypothesis (Uzupełnij). Observations (Uzupełnij). Conclusions (Uzupełnij).
Analysis of the experiment: "The effect of temperature on the process of dissolving solids on the example of copper(II) sulfate"
R18yCJLEfkw39
Do wykonania eksperymentu wykorzystane są: siarczan sześć miedzi dwa, bagietka, dwie zlewki z wodą - jedna z ciepłą wodą, druga z zimną. Do pierwszej zlewki z zimną wodą laborant dodaje łyżeczkę siarczanu sześć miedzi dwa (turkusowy proszek), a następnie miesza bagietką, aż do momentu rozpuszczenia. Do drugiej zlewki z ciepłą wodą laborant dodaje łyżeczkę siarczanu sześć miedzi dwa (turkusowy proszek), a następnie miesza bagietką, aż do momentu rozpuszczenia. W ostatniej scenie eksperymentu porównane zostają ze sobą barwy uzyskanych roztworów. Intensywniejszą barwę ma roztwór uzyskany w zlewce z ciepłą wodą, co oznacza, iż siarczan sześć miedzi dwa lepiej rozpuścił się w ciepłej wodzie.
Do wykonania eksperymentu wykorzystane są: siarczan sześć miedzi dwa, bagietka, dwie zlewki z wodą - jedna z ciepłą wodą, druga z zimną. Do pierwszej zlewki z zimną wodą laborant dodaje łyżeczkę siarczanu sześć miedzi dwa (turkusowy proszek), a następnie miesza bagietką, aż do momentu rozpuszczenia. Do drugiej zlewki z ciepłą wodą laborant dodaje łyżeczkę siarczanu sześć miedzi dwa (turkusowy proszek), a następnie miesza bagietką, aż do momentu rozpuszczenia. W ostatniej scenie eksperymentu porównane zostają ze sobą barwy uzyskanych roztworów. Intensywniejszą barwę ma roztwór uzyskany w zlewce z ciepłą wodą, co oznacza, iż siarczan sześć miedzi dwa lepiej rozpuścił się w ciepłej wodzie.
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Do wykonania eksperymentu wykorzystane są: siarczan sześć miedzi dwa, bagietka, dwie zlewki z wodą - jedna z ciepłą wodą, druga z zimną. Do pierwszej zlewki z zimną wodą laborant dodaje łyżeczkę siarczanu sześć miedzi dwa (turkusowy proszek), a następnie miesza bagietką, aż do momentu rozpuszczenia. Do drugiej zlewki z ciepłą wodą laborant dodaje łyżeczkę siarczanu sześć miedzi dwa (turkusowy proszek), a następnie miesza bagietką, aż do momentu rozpuszczenia. W ostatniej scenie eksperymentu porównane zostają ze sobą barwy uzyskanych roztworów. Intensywniejszą barwę ma roztwór uzyskany w zlewce z ciepłą wodą, co oznacza, iż siarczan sześć miedzi dwa lepiej rozpuścił się w ciepłej wodzie.
The increase in temperature accelerates the movement of particles. As a result, the solvent particles more often collide with the crystal and thus detach a greater number of solid particles from it, and the removed particles are transferred faster into the solution.
Rp03c3LxTouw4
What affects the dissolution process? Answer the question. Temperature Możliwe odpowiedzi: 1. Fragmented substance dissolves quicker, 2. The substance will dissolve faster in hot water, 3. Mixing speeds up the dissolution process Mixing Możliwe odpowiedzi: 1. Fragmented substance dissolves quicker, 2. The substance will dissolve faster in hot water, 3. Mixing speeds up the dissolution process Fragmentation Możliwe odpowiedzi: 1. Fragmented substance dissolves quicker, 2. The substance will dissolve faster in hot water, 3. Mixing speeds up the dissolution process
What affects the dissolution process? Answer the question. Temperature Możliwe odpowiedzi: 1. Fragmented substance dissolves quicker, 2. The substance will dissolve faster in hot water, 3. Mixing speeds up the dissolution process Mixing Możliwe odpowiedzi: 1. Fragmented substance dissolves quicker, 2. The substance will dissolve faster in hot water, 3. Mixing speeds up the dissolution process Fragmentation Możliwe odpowiedzi: 1. Fragmented substance dissolves quicker, 2. The substance will dissolve faster in hot water, 3. Mixing speeds up the dissolution process
What affects the dissolution process? Answer the question and then check if the answer if correct by turning over the card with a click.
Temperature
The substance will dissolve faster in hot water
Mixing
Mixing speeds up the dissolution process
Fragmentation
Fragmented substance dissolves quicker
R1Fxbp8MH3mGP
Exercise 1
Complete the definition. Dissolution is the Tu uzupełnij of the formation of Tu uzupełnij. It consists in the mixing of particles of the Tu uzupełnij (water) with particles of a Tu uzupełnij (e.g. sugar or rock salt).
Complete the definition. Dissolution is the Tu uzupełnij of the formation of Tu uzupełnij. It consists in the mixing of particles of the Tu uzupełnij (water) with particles of a Tu uzupełnij (e.g. sugar or rock salt).
Complete the definition.
Dissolution is the .............. of the formation of ................. It consists in the mixing of particles of the .............. (water) with particles of a ............ (e.g. sugar or rock salt).
ROBw319HI0HIr
Exercise 2
Select the factors affecting the rate of dissolution of substance in water. Możliwe odpowiedzi: 1. temperature, 2. colour of the solute, 3. fragmentation of the substance, 4. size of the vessel where dissolution takes place, 5. shape of the vessel, 6. mixing, 7. atmospheric pressure, 8. type of the substance
Select the factors affecting the rate of dissolution of substance in water. Możliwe odpowiedzi: 1. temperature, 2. colour of the solute, 3. fragmentation of the substance, 4. size of the vessel where dissolution takes place, 5. shape of the vessel, 6. mixing, 7. atmospheric pressure, 8. type of the substance
Select the factors affecting the rate of dissolution of substance in water.
temperature
colour of the solute
fragmentation of the substance
size of the vessel where dissolution takes place
shape of the vessel
mixing
atmospheric pressure
type of the substance
R1FxgqFwhfaMk
Exercise 3
Indicate true statements. Możliwe odpowiedzi: 1. The higher the temperature, the higher the energy of molecules, and thus the greater the number of collisions of water molecules with the solute., 2. Mechanical mixing leads to fewer collisions of water molecules with the solute., 3. Less fragmentation of the substance facilitates the penetration of water molecules between the ions of the solute., 4. To accelerate the dissolution of the substance in water, the substance should be fragmented and the solution warmed and mixed.
Indicate true statements. Możliwe odpowiedzi: 1. The higher the temperature, the higher the energy of molecules, and thus the greater the number of collisions of water molecules with the solute., 2. Mechanical mixing leads to fewer collisions of water molecules with the solute., 3. Less fragmentation of the substance facilitates the penetration of water molecules between the ions of the solute., 4. To accelerate the dissolution of the substance in water, the substance should be fragmented and the solution warmed and mixed.
Mark true statements.
The higher the temperature, the higher the energy of molecules, and thus the greater the number of collisions of water molecules with the solute.
Mechanical mixing leads to fewer collisions of water molecules with the solute.
Less fragmentation of the substance facilitates the penetration of water molecules between the ions of the solute.
To accelerate the dissolution of the substance in water, the substance should be fragmented and the solution warmed and mixed.
Summary
Dissolution is a physical process and consists in mixing particles of solute with solvent particles.
Mixing accelerates the dissolution of the substance in water.
The more fragmented the substance, the faster it dissolves.
The temperature has an effect on the rate of dissolution of the substance in water – the rate of dissolution increases with its increase.
R18Tcfx8PL0qw1
Grafika przedstawiająca tablicę szkolną, na której znajdują się zdania do dokończenia. Finish selected sentences. 1 It was easy for me (uzupełnij). 2 It was difficult for me (uzupełnij). 3 Today I learned (uzupełnij). 4 I understood that (uzupełnij). 5 It surprised me (uzupełnij). 6. Today I found out (uzupełnij). 7. I was interested in (uzupełnij). 8. I still have to repeat (uzupełnij).
Grafika przedstawiająca tablicę szkolną, na której znajdują się zdania do dokończenia. Finish selected sentences. 1 It was easy for me (uzupełnij). 2 It was difficult for me (uzupełnij). 3 Today I learned (uzupełnij). 4 I understood that (uzupełnij). 5 It surprised me (uzupełnij). 6. Today I found out (uzupełnij). 7. I was interested in (uzupełnij). 8. I still have to repeat (uzupełnij).
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Homework
Task 4.1
Plan an experiment to investigate the effect of fragmentation on the dissolution rate of sugar in water. You can use sugar cubes, crystals and powdered sugar.
