U sadržaju ove nastavne teme upoznat ćete se sa fizikalnim svojstvom tekućina, gustoćom.

ISHODI UČENJA

Usvajanjem sadržaja ove Teme moći ćete odgovoriti na sljedeća pitanja:

• Definiraj gustoću tvari?
• O čemu ovisi gustoća tvari?
• Usporedi gustoću različitih tekućina pri jednakoj temperaturi i objasni uzrok razlikama!
• Kako se mijenja gustoća tekućina u ovisnosti o temperaturi?
• Objasni pojavu anomalije vode!
• Obrazloži važnost anomalije vode za život na Zemlji?
• Kako mjerimo gustoću tekućina?

Što je gustoća tvari?

♦ Jednaki volumeni različitih tvari nemaju jednaku masu, niti iste mase različitih tvari imaju jednak volumen. Zbog toga je uveden pojam gustoće tvari.

♦ Gustoću tvari označavamo sa grčkim slovom ro ( ρ ).

♦ Gustoća tvari jednaka je omjeru mase (m) i volumena (V) tvari.

ρ = m / V

♦ SI jedinica za gustoću tvari je  kg m^-3 , iako se često koristi i jedinica g cm^-3 .

O čemu ovisi gustoća tvari?

♦ Sve tvari imaju svoju gustoću.

♦ Gustoća tvari je promjenjivo svojstvo tvari.

♦ Gustoća tvari ovisi o temperaturi, a kod plinova i o tlaku.

Gustoća tekućina

♦ Gustoće tekućina međusobno se razlikuju.

ZADATAK:

Usporedi gustoću različitih tekućina pri jednakoj temperaturi i objasni uzrok razlikama!

Kako se mijenja gustoća tekućina u ovisnosti o temperaturi?

Promotri Tablicu 2. iz kojeg je vidljiva promjena gustoće tekućina pri različitim temperaturama te pokušaj objasniti sljedeći slikovni prikaz?

Zašto led pliva na vodi?

♦ Voda je tekućina, po mnogo čemu posebna, pa tako i po svom svojstvu da nije najgušća kao krutina (led) već kao tekućina, i to na temperaturi od + 4 °C.

Što je uzrok ovakvom ponašanju vode?

♦ Uzrok su međumolekulske interakcije (sile) između molekula vode, točnije vodikova veza. (Prisjeti se vodikove veze u temi  MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE (SILE)) !)

ODGOVORI NA SLJEDEĆA PITANJA!

Kako nazivamo ovu pojavu kod vode?

Što omogućuje ova pojava?

RAZMISLI!

Kako će se ponašati tekućine netopljive u vodi čija je gustoća veća od gustoće vode, a kako one tekućine čija je gustoća manja od gustoće vode? Potkrijepi primjerom!

Kako mjerimo gustoću tekućina?

♦ Mjerenje gustoće tekućine zasniva se na održavanju konstantnog volumena pri određenoj temperaturi.

♦ Ovakvo svojstvo ima stakleni sud kojeg nazivamo PIKNOMETAR (slika 2.)

♦ Piknometar, zbog prisutnosti kapilare u čepu, osigurava stalnost volumena mjerenih tekućina. Volumen mjerene tekućine jednak je volumenu vode koju uzimamo kao referentnu tekućinu (V_t = V_H2O).

♦ Iz izmjerene mase određivane tekućine (masa_{piknometar + tekućina} – masa_{prazan piknometar} ) i mase vode

(masa_{piknometar + H2O}  – masa_{prazan piknometar}) , te poznate gustoće vode, izračunamo gustoću

određivane tekućine prema sljedećoj formuli:

ρ_{određivane tekućine} = (m_{određivane tekućine} / m_H2O)× ρ_H2O

ZA ONE KOJI ŽELE ZNATI VIŠE

♣ Gustoću tekućina možemo odrediti i pomoću AREOMETRA ili HIDROMETRA ( slika 3.).

Što je areometar (hidrometar)?

♣ Areometar (hidrometar) (slika 3.) je šuplja, staklena cijev vretenastog oblika. Cijev je pri dnu proširena, te sadrži uteg (olovne kuglice ili živa) kako bi se snizilo težište cijevi. Pri vrhu se cijev sužava u tzv. vrat koji sadrži mjernu ljestvicu.

Princip rada areometra (hidrometra)

♣ Areometar mjeri gustoću tekućina pri točno određenoj temperaturi.

♥ 250 ml ispitivane tekućine se ulije u menzuru od 300 ml. U menzuru se lagano pušta areometar tako da ne dodiruje stijenke niti dno menzure, mora slobodno plutati (slika 4.)

Areometar mjeri gustoću tekućina na principu Arhimedovog zakona. Gušća tekućina će pružati veći otpor i areometar će manje potonuti.

♣ Ovisno o njegovom potonuću, gustoću tekućine očitamo na mjernoj ljestvici gdje su vrijednosti poredane tako da se vrijednost gustoće prema vrhu cijevi smanjuje.

Tipovi areometara (hidrometara)

♣ Postoji više različitih tipova areometara, koji su dobili naziv prema tvarima koje određuju.

♣ Najčešće se možemo susresti sa alkoholometrima (mjere gustoću alkoholnih pića određujući volumni udio etanola), laktometrima (mjere gustoću mlijeka određujući udio masti u mlijeku), saharometri (određuju udio šećera u vodenim otopinama).

U nastavku riješi kviz kako bi tvoje učenje bilo potpuno!

Provjeri svoje znanje o gustoći tekućina!

Što čujem zaboravim, što vidim pamtim, što uradim znam!

GUSTOĆA TEKUĆINA

e-učenje kemije