کاوش‌کنید صفحه 8 شیمی دوازدهم
دربارۀ “پاک‌کنندگی صابون در آب‌های گوناگون کاوش کنید”
وسایل و مواد مورد نیاز: منیزیم کلرید، کلسیم کلرید، آب مقطر، بشر، قاشقک، صابون رنده شده.
روش کار:
- سه بشر ۱۰۰ میلی‌لیتری انتخاب و از ۱ تا ۳ شماره‌گذاری شد.
- درون هر بشر، ۵۰ میلی‌لیتر آب مقطر و یک قاشق چای‌خوری صابون رنده شده ریخته شد.
- به بشر شماره ۲، نصف قاشق چای‌خوری منیزیم کلرید و به بشر شماره ۳، نصف قاشق چای‌خوری کلسیم کلرید اضافه شد. بشر شماره ۱ بدون تغییر باقی ماند.
- محتوایات هر سه بشر به مدت ۳۰ ثانیه و با سرعت یکسان هم زده شد. ارتفاع کف ایجاد شده در هر بشر اندازه‌گیری و در جدول زیر ثبت شد.
جدول نتایج:
| شماره بشر | ۱ (شاهد) | ۲ (منیزیم کلرید) | ۳ (کلسیم کلرید) |
|---|---|---|---|
| ارتفاع کف ایجاد شده (cm) | بیشترین (مثلاً ۴ cm) | کمترین (مثلاً ۰.۵ cm) | کم (مثلاً ۱ cm) |
الف) از این داده‌ها چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟
پاسخ:
وجود یون‌های کلسیم (⁺Ca²) و منیزیم (⁺Mg²) در آب، از تشکیل کف صابون جلوگیری می‌کند. از آنجایی که بشر شماره ۱ (شاهد) که فقط حاوی آب مقطر بود بیشترین کف را تولید کرد، می‌توان فهمید که آب مقطر فاقد این یون‌هاست و برای کارکرد بهینه صابون مناسب‌تر است.
ب) با توجه به معادله‌های شیمیایی زیر، توضیح دهید چرا ارتفاع کف در ظرف شماره ۲ و ۳ کمتر از ظرف شماره ۱ است؟
۱) 2RCOONa(aq)+MgCl2(aq)→(RCOO)2Mg(s)+2NaCl(aq)
۲) 2RCOONa(aq)+CaCl2(aq)→(RCOO)2Ca(s)+2NaCl(aq)
پاسخ:
نمک‌های تولید شده، در آب نامحلول و به صورت جامد (رسوب) هستند. در نتیجه، این واکنش باعث حذف یون‌های صابون از محیط آبی می‌شود. از آنجایی که این یون‌ها برای ایجاد کف ضروری هستند، با کاهش غلظت آن‌ها، ارتفاع کف به شدت کاهش می‌یابد.
پ) آیا قدرت پاک‌کنندگی صابون در آب دریا و آب چشمه یکسان است؟ چرا؟
خیر، یکسان نیست. زیرا:
- آب دریا: دارای غلظت بسیار بالایی از یون‌های کلسیم و منیزیم (و دیگر یون‌ها) است. این یون‌ها باعث می‌شوند صابون به سرعت و به مقدار زیاد رسوب کند و قبل از این که بتواند کف کند و چربی را در بر بگیرد، بی‌اثر می‌شود. در نتیجه قدرت پاک‌کنندگی صابون در آب دریا بسیار کم است.
- آب چشمه: معمولاً دارای مقدار متوسطی از این یون‌هاست (آب “سخت” است، اما نه به سختی آب دریا). بنابراین صابون در آب چشمه بهتر از آب دریا عمل می‌کند، اما باز هم نسبت به آب نرم (مانند آب مقطر یا آب باران) قدرت پاک‌کنندگی کمتری دارد و کف کمتری تولید می‌نماید.
جمع‌بندی نهایی:
این آزمایش به وضوح نشان می‌دهد که سختی آب (وجود یون‌های کلسیم و منیزیم) چگونه بر عملکرد صابون تأثیر منفی می‌گذارد. به همین دلیل است که برای رفع این مشکل در مناطق با آب سخت، از شوینده‌های غیرصابونی استفاده می‌شود که نسبت به این یون‌ها حساسیت ندارند و در آب سخت نیز کف می‌کنند.
برای درک بهتر خودآزمایی بالا، این پست را مطالعه فرمایید یا در این آزمون رایگان شرکت کنید.
