Symulacja interaktywna

Symulacja 1

W życiu codziennym często spotykasz produkty ze szkła lub zawierające elementy wykonane z tego materiału. Czy zastanawiałeś się jakie różnice we właściwościach wykazują różne rodzaje szkła i w jaki sposób wiążą się one z zastosowaniem? Zapoznaj się z symulacją pt. „Badanie właściwości fizykochemicznych szkła”, a następnie odpowiedz na poniższe pytania.

W życiu codziennym często spotykasz produkty ze szkła lub zawierające elementy wykonane z tego materiału. Czy wiesz jakie różnice we właściwościach wykazują różne rodzaje szkła i w jaki sposób wiążą się one z zastosowaniem? Zapoznaj się z poniższymi informacjami oraz z opisem symulacji pt. „Badanie właściwości fizykochemicznych szkła”. Wykorzystując symulację zbadaj odporność szkła typu float na działanie wody, wybranych kwasów, wodorotlenku sodu i węglanu sodu. Wyznacz gęstość tego szkła i oceń jego twardość.

R1PrDVtNB5Ofq

R1SMpPuA6W3Ws

Ćwiczenie 1

Odporność hydrolityczną szkła można określić ustalając zużycie kwasu chlorowodorowego (solnego) o stężeniu 0,01 moldm3, na masę ziaren szkła użytych do sporządzenia miareczkowanego tym kwasem roztworu. Zużycie to podawane jest w centymetrach sześciennych na gram szkła (cmIndeks górny 3/g).

Zależność między zużyciem roztworu kwasu chlorowodorowego, a klasą odporności hydrolitycznej szkła przedstawiono w poniższej tabeli.

Zużycie roztworu kwasu chlorowodorowego (solnego) na 1 g ziaren szkła użytego do przygotowania roztworu $[\frac{{cm}^{3}}{g}]$	Klasa odporności hydrolitycznej szkła
do 0,10 włącznie	1
od 0,10 do 0,20 włącznie	2
od 0,20 do 0,85 włącznie	3
od 0,85 do 2,00 włącznie	4
od 2,00 do 3,50 włącznie	5

W oparciu o dane uzyskane podczas pracy z symulacją, ustal klasę odproności hydrolitycznej szkła.

RCLn8getulR7C

Zwróć uwagę, że do przygotowania każdego z roztworów należało użyć po $2 g$ ziaren badanego szkła. Zanotuj objętość kwasu zużytego na miareczkowanie każdego z roztworów, a następnie oblicz ile kwasu zużyto na $1 g$ ziaren szkła. W oparciu o uzyskany wynik odczytaj z tabeli klasę odporności hydrolitycznej szkła.

Dane uzyskane w czasie pracy z symulacją oraz dane wyliczone na ich podstawie zestawiono w poniższej tabeli:

Nr próbki	Masa szkła użytego do przygotowania roztworu	Objętość kwasu chlorowodorowego o stężeniu $0, 01 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ , zużytego na miareczkowanie	Zużycie roztworu kwasu chlorowodorowego na 1 g ziaren szkła	Klasa odporności hydrolitycznej szkła
1	2 g	2,50 cmIndeks górny 3	$1, 25 \frac{{cm}^{3}}{g}$	4
2	2 g	2,52 cmIndeks górny 3	$1, 26 \frac{{cm}^{3}}{g}$	4
3	2 g	2,48 cmIndeks górny 3	$1, 24 \frac{{cm}^{3}}{g}$	4

Ćwiczenie 2

Na podstawie przeprowadzonej symulacji porównaj odporność badanego szkła na działanie kwasu chlorowodorowego i kwasu fluorowodorowego.

Korzystając ze swojej wiedzy lub/i dostępnych źródeł informacji, wyjaśnij krótko różnicę w odporności chemicznej badanego szkła na działanie dwóch wymienionych kwasów.

R1H8pwOc8hJLS

Klasa odporności badanego szkła na działanie kwasu chlorowodorowego to 1, a klasa odporności tego szkłą na działanie kwasu fluorowodorowego to 4. Wynika z tego, że w temperaturze pokojowej badane szkło wykazuje wysoką odporność na działanie kwasu chlorowodorowego, ale łatwo ulega zniszczeniu pod wpływem kwasu fluorowodorowego.

Kwas fluorowodorowy reaguje bowiem już “na zimno” (w temperaturze pokojowej) ze składnikami szkła, m.in. z tlenkiem krzemu(IV) $({SiO}_{2} + 4 HF \to {SiF}_{4} + 2 H_{2} O)$ , z wydzieleniem m.in. fluorku krzemu(IV).

Ćwiczenie 3

Szkło ze względu na swoje właściwości chemiczne znalazło zastosowanie w laboratorium.

Napisz, jaka właściwość szkła umożliwia stosowanie go w laboratorium.

RcDei6RvXz2in

Niektóre związki chemiczne mogą jednak niszczyć szkło. Podaj dwa przykłady takich związków.

RJulSAN7I17d2

Kwas fluorowodorowy $HF$ wchodzi w reakcję chemiczną ze szkłem powodując jego rozpuszczanie w temperaturze 100°C (używany jest do trawienia szkła).

Niektóre gazy przemysłowe (np. amoniak ${NH}_{3}$ ) powodują trwałe zniszczenie szkła.

Ćwiczenie 4

RrP3V5n9OQ3us

R181iRV9ubYaR

Ćwiczenie 5

Przeczytaj

Sprawdź się