Càirdeas fliuch - pàirt 1

Mar as trice chan eil todhar neo-organach co-cheangailte ri taiseachd, agus tha todhar organach a chaochladh. Às deidh na h-uile, is e creagan tioram a th 'anns a' chiad fhear, agus tha an fheadhainn mu dheireadh a 'tighinn bho fhàs-bheairtean uisgeach. Ach, chan eil mòran aig ceanglaichean farsaing ri fìrinn. Anns a 'chùis seo, tha e coltach: faodaidh uisge a bhith air a bhriseadh a-mach à clachan, agus faodaidh todhar organach a bhith gu math tioram.

Tha uisge na stuth uile-làthaireach air an Talamh, agus chan eil e na iongnadh gu bheil e ri fhaighinn ann an todhar ceimigeach eile cuideachd. Aig amannan tha e ceangailte gu dlùth riutha, dùinte taobh a-staigh iad, ga nochdadh fhèin ann an cruth falaichte no a ’togail structar criostalan gu fosgailte.

A’ chiad rudan an-toiseach. Aig toiseach…

…taiseachd

Bidh mòran de choimeasgaidhean ceimigeach buailteach uisge a ghabhail a-steach bhon àrainneachd aca - mar eisimpleir, an salann bùird ainmeil, a bhios gu tric a’ cruinneachadh còmhla ann an àile smùid agus tais a’ chidsin. Tha stuthan mar seo hygroscopic agus an taiseachd a tha iad ag adhbhrachadh uisge hygroscopic. Ach, feumaidh salann bùird taiseachd coimeasach àrd gu leòr (faic am bogsa: Dè an ìre de dh'uisge a tha san adhar?) gus an steam uisge a cheangal. Aig an aon àm, anns an fhàsach tha stuthan ann a dh'fhaodas uisge a ghabhail a-steach bhon àrainneachd.

Dè an ìre uisge a tha san adhar?

Taiseachd iomlan Is e seo an ìre de bhalbha uisge a tha ann an aonad tomhas èadhair aig teòthachd sònraichte. Mar eisimpleir, aig 0 ° C ann an 1 m³ Anns an èadhar faodaidh a bhith aig a 'char as àirde (gus nach eil co-chòrdadh ann) de mu 5 g de dh'uisge, aig 20 ° C - mu 17 g uisge, agus aig 40 ° C - barrachd air 50 g. seòmar-ionnlaid, mar sin tha seo gu math fliuch.

Taiseachd coimeasach Is e an co-mheas eadar an ìre de bhalbha uisge gach aonad meud èadhair chun an ìre as àirde aig teòthachd sònraichte (air a chuir an cèill mar cheudad).

Feumaidh an ath dheuchainn sodium NaOH no potassium hydroxide KOH. Cuir clàr coimeasgaichte (mar a tha iad air an reic) air glainne faire agus fàg san adhar airson greis. A dh'aithghearr chì thu gu bheil an lus a 'tòiseachadh air a chòmhdach le boinneagan de leaghan, agus an uairsin a' sgaoileadh. Is e seo a’ bhuaidh a tha aig hygroscopicity NaOH no KOH. Le bhith a 'cur nan samples ann an seòmraichean eadar-dhealaichte den taigh, faodaidh tu coimeas a dhèanamh eadar taiseachd coimeasach nan àiteachan sin (1).

1. Sileadh NaOH air glainne faire (clì) agus an aon fhuasgladh an dèidh beagan uairean a thìde ann an èadhar (deas).

2. Desiccator obair-lann le gel silicone (dealbh: Wikimedia / Hgrobe)

Bidh ceimigearan, agus chan e a-mhàin iad, a 'fuasgladh na duilgheadas a thaobh taiseachd susbaint. Uisge hygroscopic tha e na thruailleadh mì-thlachdmhor le todhar ceimigeach, agus tha a shusbaint, a bharrachd, neo-sheasmhach. Tha an fhìrinn seo ga dhèanamh duilich a bhith a’ tomhas na tha a dhìth airson an ath-bhualadh. Is e am fuasgladh, gu dearbh, an stuth a thiormachadh. Air sgèile gnìomhachais, bidh seo a 'tachairt ann an seòmraichean teasachaidh, is e sin, ann an dreach nas motha de àmhainn dachaigh.

Ann an deuchainn-lannan, a bharrachd air tiormairean dealain (a-rithist, àmhainnean), eacsacach (cuideachd airson ath-bheachdan tiormaichte a stòradh). Is iad seo soithichean glainne, dùinte gu teann, aig a 'bhonn tha stuth fìor hygroscopic (2). Is e an obair aige taiseachd a ghabhail a-steach bhon todhar tiormaichte agus an taiseachd taobh a-staigh an desiccator a chumail ìosal.

Eisimpleirean de shlaodadh: salainn CaCl anhydrous.₂ I MgSO₄, fosfar (V) ocsaidean P₄O₁₀ agus calcium CaO agus silica gel (silica gel). Lorgaidh tu cuideachd an fheadhainn mu dheireadh ann an cruth sachets desiccant air an cur ann am pasgan gnìomhachais agus bìdh (3).

3. Gel silicone gus biadh agus toraidhean gnìomhachais a dhìon bho taiseachd.

Faodar mòran dehumidifiers ath-nuadhachadh ma ghlacas iad cus uisge - dìreach blàth iad.

Tha truailleadh ceimigeach ann cuideachd. uisge le botail. Bidh e a 'dol a-steach do na criostalan fhad' sa tha iad a 'fàs gu luath agus a' cruthachadh àiteachan air an lìonadh leis an fhuasgladh às an do chruthaich an criostal, air a chuairteachadh le cruaidh. Gheibh thu cuidhteas na builgeanan liùlach anns a’ chriostail le bhith a’ leaghadh an t-saimeant agus ga ath-chriostalachadh, ach an turas seo fo chumhachan a chuireas maill air fàs a’ chriostail. An uairsin suidhichidh na moileciuilean “gu sgiobalta” anns a’ chliath chriostail, gun beàrnan fhàgail.

uisge folaichte

Ann an cuid de choimeasgaidhean, tha uisge ann an cruth falaichte, ach tha an cungadair comasach air a thoirt a-mach às. Faodar gabhail ris gun leig thu a-mach uisge bho todhar ocsaidean-hydrogen sam bith fo na suidheachaidhean ceart. Bheir thu air uisge a leigeil seachad le teasachadh no le gnìomhachd stuth eile a bhios gu làidir a’ gabhail a-steach uisge. Uisge ann an leithid de dhàimh uisge bun-reachdail. Feuch an dà dhòigh dehydration ceimigeach.

4. Bidh bhalbhaichean uisge a’ dùmhlachadh anns an tiùb deuchainn nuair a tha ceimigean air an tiormachadh.

Thoir beagan soda bèicearachd a-steach don phìob deuchainn, i.e. sodium bicarbonate NaHCO.₃. Gheibh thu e aig a 'bhùth ghrosaireachd, agus tha e air a chleachdadh sa chidsin, mar eisimpleir. mar àidseant leavening airson bèicearachd (ach tha iomadh feum eile ann cuideachd).

Cuir an tiùb deuchainn ann an lasair an losgaidh aig ceàrn timcheall air 45 ° leis an fhosgladh a-mach mu do choinneimh. Is e seo aon de phrionnsapalan slàinteachas agus sàbhailteachd obair-lann - seo mar a dhìonas tu thu fhèin ma thèid stuth teasachaidh a leigeil ma sgaoil gu h-obann bho phìob deuchainn.

Chan eil an teasachadh gu riatanach làidir, tòisichidh am freagairt aig 60 ° C (tha inneal losgaidh spiorad methylated no eadhon coinneal gu leòr). Cùm sùil air mullach an t-soithich. Ma tha an tiùb fada gu leòr, tòisichidh boinneagan de leaghan a’ cruinneachadh aig an ionad (4). Mura faic thu iad, cuir glainne uaireadair fuar thairis air an ionad tiùba deuchainn - bidh ceò uisge a chaidh a leigeil ma sgaoil nuair a bhios soda bèicearachd a ’dol sìos air (tha an samhla D os cionn na saighead a’ comharrachadh teasachadh an stuth):

5. Bidh hose dubh a 'tighinn a-mach às a' ghlainne.

Faodar an dàrna toradh gaseous, carbon dà-ogsaid, a lorg le bhith a’ cleachdadh uisge aoil, i.e. fuasgladh shàthaichte calcium hydroxide Sa (AIR)₂. Tha an taiseachd a tha air adhbhrachadh le sileadh calcium carbonate na chomharra air làthaireachd CO₂. Tha e gu leòr tuiteam den fhuasgladh a thoirt air baguette agus a chuir air deireadh an tiùb deuchainn. Mura h-eil calcium hydroxide agad, dèan uisge aoil le bhith a’ cur fuasgladh NaOH ri fuasgladh salann calcium soluble uisge.

Anns an ath dheuchainn, cleachdaidh tu an ath imrich cidsin - siùcar àbhaisteach, is e sin, sucrose C.₁₂H2₂O₁₁. Bidh feum agad cuideachd air fuasgladh tiugh de dh’ aigéad sulfarach H₂SO₄.

Bidh mi gad chuimhneachadh sa bhad mu na riaghailtean airson a bhith ag obair leis an inneal cunnartach seo: tha feum air miotagan rubair agus goggles, agus thèid an deuchainn a dhèanamh air treidhe plastaig no còmhdach plastaig.

Thoir an siùcar a-steach do bhèicear beag leth cho mòr ‘s a tha an soitheach air a lìonadh. A-nis dòrtadh a-steach fuasgladh de dh ’aigéad sulfarach ann an suim co-ionann ri leth an siùcar a chaidh a dhòrtadh. Cruthaich an stuth le slat glainne gus am bi an searbhag air a chuairteachadh gu cothromach air feadh an tomhas-lìonaidh. Chan eil dad a 'tachairt airson greis, ach gu h-obann tha an siùcar a' tòiseachadh a 'dorchachadh, an uair sin a' tionndadh dubh, agus mu dheireadh a 'tòiseachadh a "fàgail" an t-soitheach.

Bidh tomad dubh porous, gun a bhith a’ coimhead coltach ri siùcar geal tuilleadh, a’ snàgail a-mach às a’ ghlainne mar nathair à basgaid fakirs. Bidh an rud gu lèir a’ blàthachadh, tha sgòthan de bhalbha uisge rim faicinn agus cluinnear eadhon siog (is e seo cuideachd ceò uisge a’ teicheadh ​​​​bho na sgàinidhean).

Tha an t-eòlas tarraingeach, bhon roinn den fheadhainn ris an canar. pìoban ceimigeach (5). Tha hygroscopicity fuasgladh dùmhail de H an urra ris na buaidhean a chaidh fhaicinn.₂SO₄. Tha e cho mòr gu bheil uisge a 'tighinn a-steach don fhuasgladh bho stuthan eile, anns a' chùis seo sucrose:

Tha fuigheall dehydration siùcar air a shàthadh le bhalbhaichean uisge (cuimhnich nuair a bhios tu a’ measgachadh H tiugh).₂SO₄ bidh tòrr teas air a leigeil ma sgaoil le uisge), a tha ag adhbhrachadh àrdachadh mòr anns an tomhas-lìonaidh aca agus a’ bhuaidh a bhith a’ togail aifreann bhon ghlainne.

Air a ghlacadh ann an criostal

6. Teasachadh sulfate copair criostalach (II) ann an tiùb deuchainn. Tha dìth uisgeachadh pàirt den todhar ri fhaicinn.

Agus seòrsa eile de dh'uisge ann an ceimigean. An turas seo tha e a 'nochdadh gu soilleir (eu-coltach ri uisge bun-reachdail), agus tha an ìre aige air a mhìneachadh gu cruaidh (agus chan eil e neo-riaghailteach, mar a tha e ann an uisge hygroscopic). Seo uisge criostalachdè a tha a 'toirt dath dha na criostalan - nuair a thèid an toirt air falbh, bidh iad a' dol a-steach do phùdar amorphous (a chì thu gu deuchainneach, mar a tha iomchaidh do cheimigear).

Stoc suas air criostalan gorm de copar (II) sulfate hydradach CuSO₄× 5ч₂O, aon de na h-ath-bheachdan obair-lann as mòr-chòrdte. Thoir beagan de chriostalan beaga a-steach do phìob deuchainn no evaporator (tha an dàrna dòigh nas fheàrr, ach ann an cùis beagan den todhar, faodar tiùb deuchainn a chleachdadh cuideachd; barrachd air sin ann am mìos). Tòisich gu socair teasachadh thairis air an lasair losgaidh (bidh lampa alcol dì-nàdurrach gu leòr).

Crith an tiùb gu tric air falbh bhuat, no gluais am baguette anns an evaporator a chuirear anns an làmh tripod (na lean thairis air na bathar glainne). Mar a tha an teòthachd ag èirigh, bidh dath an t-salainn a 'tòiseachadh a' seargadh, gus mu dheireadh bidh e cha mhòr geal. Anns a 'chùis seo, bidh boinneagan de leaghan a' cruinneachadh ann am pàirt àrd an tiùba deuchainn. Is e seo an t-uisge a chaidh a thoirt air falbh bho na criostalan salainn (bidh an teasachadh ann an evaporator a 'nochdadh an uisge le bhith a' cur glainne faire fuar thairis air an t-soitheach), a tha aig an aon àm air a dhol a-steach do phùdar (6). Bidh dìth uisgeachadh an togalaich a 'tachairt ann an ìrean:

Tha àrdachadh eile ann an teòthachd os cionn 650 ° C ag adhbhrachadh lobhadh an t-salainn anhydrous. CuSO pùdar geal anhydrous₄ stòradh ann an soitheach le sgriubha teann (faodaidh tu poca a tha a 'gabhail a-steach taiseachd a chuir ann).

Faodaidh tu faighneachd: ciamar a tha fios againn gu bheil dìth uisgeachadh a’ tachairt mar a tha air a mhìneachadh leis na co-aontaran? No carson a tha dàimhean a’ leantainn a’ phàtrain seo? Obraichidh tu air a bhith a 'dearbhadh na tha de dh'uisge anns an t-salann seo an ath mhìos, a-nis freagraidh mi a' chiad cheist. Canar an dòigh anns an urrainn dhuinn sùil a thoirt air an atharrachadh ann am meud stuth le àrdachadh ann an teòthachd mion-sgrùdadh thermogravimetric. Tha an stuth deuchainn air a chuir air màileid, an cothromachadh teirmeach ris an canar, agus air a theasachadh, a ’leughadh na h-atharrachaidhean cuideam.

Gu dearbh, an-diugh bidh thermobalances a 'clàradh an dàta fhèin, aig an aon àm a' tarraing a 'ghraf co-fhreagarrach (7). Tha cumadh lùb a 'ghraf a' sealltainn dè an teòthachd a bhios "rudeigin" a 'tachairt, mar eisimpleir, tha stuth luaineach air a leigeil ma sgaoil bhon todhar (call cuideam) no bidh e a' tighinn còmhla ri gas san adhar (an uairsin bidh am mòr ag àrdachadh). Tha atharrachadh mòr a 'toirt cothrom dhut faighinn a-mach dè agus dè an ìre a tha air a dhol sìos no àrdachadh.

7. Graf den lùb thermogravimetric de chopar(II) sulfate criostalach.

CuSO Hydrated₄ tha e cha mhòr an aon dath ris an fhuasgladh uisgeach aige. Chan e co-thuiteamas a tha seo. Cu ion ann am fuasgladh₂+ air a chuairteachadh le sia molecailean uisge, agus anns a’ chriostail - le ceithir, na laighe aig oiseanan na ceàrnaig, aig a bheil am meadhan. Os cionn agus fon ian meatailt tha uinneanan sulfate, agus gach fear dhiubh “a’ frithealadh” dà cation faisg air làimh (mar sin tha an stoichiometry ceart). Ach càite a bheil an còigeamh moileciuil uisge? Tha e na laighe eadar aon de na h-ianan sulfate agus moileciuil uisge ann an crios timcheall air an ian copair(II).

Agus a-rithist, bidh an leughadair fiosrachail a 'faighneachd: ciamar a tha fios agad air seo? An turas seo bho ìomhaighean de chriostalan a gheibhear le bhith gan irradachadh le X-ghathan. Ach, tha ceimigeachd adhartach a’ mìneachadh carson a tha todhar anhydrous geal agus todhar hydradach gorm. Tha an t-àm ann dhi a bhith ag ionnsachadh.

Faic cuideachd: