Введение

Мы выбрали задачу «Простоквашино». Нас заинтересовало, какие изменения произойдут с кусочками картофеля в солевых растворах разной концентрации.

В процессе решения задачи, мы узнали много нового о свойствах хорошо известного и необходимого для жизни на Земле веществе – воде!

При решении данной задачи мы столкнулись с такими понятиями как: растворы, концентрация соли в растворе, плотность растворов соли и картофеля.

Наше первое предположение

Мы познакомились с условием задачи и провели первый опыт. Мы взяли три стакана, налили в них одинаковое количество воды, насыпали разное количество соли: в первый стакан – половину чайной ложки, во второй стакан – чайную ложку соли, в третий стакан – соль не добавляли.

Видимых изменений после прохождения 15 минут не наблюдалось; лишь незначительно уменьшился размер кусочка картофеля в стакане, где соли было больше; в стакане с водой увеличился размер кусочка картофеля; в стакане с малым количеством соли размер кусочка не изменился. Стало понятно, что тут сработал осмос. Первый кубик окружал раствор большей концентрации, чем концентрация солей в его собственном соке, и в результате осмоса кубик начал обезвоживаться и уменьшаться в размерах. С кубиком картофеля, оставленным в водопроводной воде, произошла обратная история - концентрация солей в его соке была выше, чем в воде, и вода начала переходить в кубик. Вот он и “вырос”! А кубик картофеля, который находился в слабом соляном растворе — его концентрация была примерно равна концентрации солей в картофельном соке – поэтому он и не изменился в размере.

Проводя опыты повторно, мы увидели новое: кубики с картофелем в некоторых растворах опускались на дно сразу, а в некоторых не опускались. Через некоторое время кубики картофеля с разной скоростью стали опускаться в растворе на дно стакана.

Мы заинтересовались, почему же так происходит?

Мы обратились к литературе, откуда узнали, что это происходит вследствие различия концентрации и плотности растворов соли и картофеля.

Мы узнали из книжек

Для решения нашей задачи нам потребовалось научиться определять концентрацию соли в растворе соли. Концентрация — величина, характеризующая количественный состав раствора. Мы научились рассчитывать процентную концентрацию раствора соли. Для этого мы массу соли делили на массу раствора и умножали на 100%. У нас получились следующие данные процентной концентрации раствора.

Таблица1.

Количественные значения концентрации и плотности растворов солей разной концентрации

Масса соли, в г	Масса воды, в г	Масса раствора, в г	Процентная концентрация, в %	Плотность растворов, (г/см3) при 20°
3,5	50	53,5	6,5	1.0413
7,0	50	57,0	12	1.0857
10,5	50	60,5	17	1.1162
14,0	50	64,0	22	1.1640

Плотность вещества — это плотность тел, состоящих из этого вещества. Другими словами, плотность вещества — это масса его единичного объёма [1].

Из справочника [3] мы узнали плотности чистой воды (1,0029 г/см³), и плотности растворов соли разной концентрации.

Из справочника [2] мы также узнали, что существует прямая связь между плотностью картофеля и % содержания в нем крахмала.

Таблица 2.

Соотношение плотности картофеля и содержания крахмала в нем

Плотность картофеля в г/см3	% крахмала
1,061 1,066 1,071 1,075 1,079 1,084 1,089 1,094 1,099 1,104	10,0 11,0 11,9 12,9 13,8 14,7 15,8 16,9 17,9 19,0

Теперь нам осталось провести эксперимент, чтобы выяснить какие изменения произойдут с кусочками картофеля в солевых растворах разной концентрации.