Löst betyder inte försvunnet

Vart tar saltet vägen?

Vi vill ta reda på vart saltet tar vägen när det löser sig. När du rör ner salt i vatten ser det ut som att saltet försvinner. Titta på partiklarna. Vattenmolekylerna drar loss en jon i taget från saltkristallen. Jonerna sprids ut i vattnet. De är för små och för utspridda för att synas. Saltet finns alltså kvar, bara uppdelat och utspritt. Låter du vattnet avdunsta kommer saltet tillbaka. Smaka aldrig på något i kemisalen.

Vågen avslöjar sanningen

Nu bevisar vi det med en våg. Vi ställer både bägaren med 100 gram vatten och skålen med 5 gram salt på vågen. Vågen visar 105 gram. Sedan häller vi saltet i vattnet och rör om, fortfarande på vågen. Vågen visar fortfarande 105 gram. Inga partiklar har lämnat vågen, så massan är densamma. Lösningens massa är saltets massa plus vattnets massa.

Kan ett filter ta tillbaka saltet?

Kan vi filtrera bort saltet ur vattnet? Titta på bilden. Hålen i filterpapperet är mycket större än jonerna. Därför följer jonerna med vattnet rakt igenom. Ett filter kan bara fånga saker som är större än hålen, till exempel sand. För att få tillbaka saltet måste vattnet avdunsta.

En rättvis jämförelse

Nu vill vi undersöka en fråga: löser sig salt snabbare i varmt vatten? För att kunna lita på svaret ändrar vi bara en sak, temperaturen. Allt annat håller vi lika: samma mängd salt, samma mängd vatten, samma omrörning och samma sätt att mäta tiden. Om vi ändrade två saker samtidigt skulle vi inte veta vilken av dem som gjorde skillnaden.

Gör om försöket

En enda mätning kan bli fel, till exempel om du startar klockan lite för sent. Därför gör man om försöket flera gånger. Om resultaten ligger nära varandra kan du lita mer på dem. Då kan du också räkna ett medelvärde. Med tiderna 42, 45 och 43 sekunder blir summan 130 sekunder. Delat med tre blir det ungefär 43 sekunder.

Mätvärden i ett diagram

Vi vill se hur temperaturen påverkar tiden för salt att lösa sig. Temperaturen ändrar vi själva, och den kallas den oberoende variabeln. Tiden mäter vi, och den kallas den beroende variabeln. I diagrammet har varje temperatur sin stapel, och stapelns längd är tiden. Längst stapel betyder längst tid. Här ser vi att saltet löser sig snabbare ju varmare vattnet är.

Sammanfattning

Vi vill visa att saltet finns kvar fast det inte syns. När salt löser sig i vatten sprids saltets joner i lösningen. Saltet finns kvar även när det inte syns. Om inget lämnar systemet är massan av lösningen summan av saltets och vattnets massor.

För att undersöka temperaturens betydelse ska saltmängd, vattenmängd och omrörning vara lika. Mät tiden på samma sätt och upprepa. Detta är en planeringsövning; praktiska försök görs enligt lärarens instruktioner.

En undersökning börjar med en fråga som går att besvara med mätningar. ”Löser sig salt snabbare i varmt vatten än i kallt?” går att mäta. ”Är salt godare än socker?” handlar om tycke och går inte att mäta på samma sätt.

Det du ändrar med avsikt kallas den oberoende variabeln, här temperaturen. Det du mäter kallas den beroende variabeln, här tiden tills saltet har löst sig. Allt annat håller du lika, så att du vet vad som gjorde skillnaden.

Mätvärdena visar du i ett diagram. Temperaturen står på den vågräta axeln och tiden på den lodräta. Varje mätning blir en punkt, och ett linjediagram visar hur tiden ändras när temperaturen ändras. Ett cirkeldiagram visar delar av en helhet och passar inte här.

5 g salt + 100 g vatten ger 105 g lösning om inget spills eller avdunstar.

Vanliga missförstånd

• Många tror: Ett ämne som har löst sig har försvunnit.

  Men saltet finns kvar fast det inte syns. Saltets joner har spridits ut bland vattenmolekylerna, och när vattnet avdunstar blir saltet kvar igen.

• Många tror: Massan minskar när något löser sig.

  Men om inget lämnar kärlet är lösningens massa lika med saltets och vattnets massor tillsammans. Alla partiklar finns kvar, de har bara spridits ut.

• Många tror: En upprepad mätning ska ge exakt samma resultat, annars är den fel.

  Men mätningar varierar alltid lite, till exempel för att man startar och stoppar klockan olika snabbt. Därför upprepar man och jämför, och små skillnader är normala.

Källor

1. Electrolytes (vattnets syreände vänds mot positiva joner, väteändarna mot negativa), OpenStax Chemistry 2e
2. Early Ideas in Atomic Theory (atomer omgrupperas men skapas och förstörs inte; massans bevarande), OpenStax Chemistry 2e
3. The Science of Biology (variabler och kontrollgrupp: ändra en sak i taget), OpenStax Biology 2e
4. Measurement Uncertainty, Accuracy, and Precision (upprepade mätningar), OpenStax Chemistry 2e
5. Löslighet, Wikipedia på svenska
6. Solvatisering, Wikipedia på svenska
7. Kommentarmaterial till kursplanen i kemi (undersökningsbara frågor, beroende och oberoende variabler, diagram och rapporter), Skolverket
8. Kursplan i kemi, Lgr22, Skolverket