Ka pilina pulu - ʻāpana 1

ʻAʻole pili ʻia nā pūhui inorganic me ka makū, akā ʻo nā mea hoʻohuihui ka mea ʻokoʻa. Ma hope o nā mea a pau, he pōhaku maloʻo ka mua, a ʻo nā mea hope mai nā mea ola wai. Eia naʻe, liʻiliʻi ka pili o nā hui laha me ka ʻoiaʻiʻo. I kēia hihia, ua like ia: hiki ke ʻoki ʻia ka wai mai loko mai o nā pōhaku, akā hiki ke maloʻo loa nā pūhui organik.

He mea nui ka wai ma ka Honua, a ʻaʻole ia he mea kupanaha ke loaʻa ia i loko o nā pūhui kemika ʻē aʻe. I kekahi manawa ua pili nāwaliwali ia me lākou, i hoʻopaʻa ʻia i loko o lākou, hōʻike iā ia iho i kahi ʻano huna, a i ʻole ke kūkulu ākea i ke ʻano o nā kristal.

ʻO nā mea mua. Ma ka mua…

…makū

Nui nā pūhui kemika e komo i ka wai mai ke kaiapuni—e laʻana, ka paʻakai papaʻaina kaulana, ʻo ia hoʻi ka hui pū ʻana i loko o ka ea mahu a me ka ea o ka lumi kuke. ʻO ia mau mea he hygroscopic, a me ka maʻamau a lākou e hana ai wai hygroscopic. Eia naʻe, pono ka paʻakai paʻakai i kahi haʻahaʻa pili (e nānā i ka pahu: ʻEhia ka nui o ka wai i ka lewa?) e hoʻopaʻa ai i ka mahu wai. I kēia manawa, aia i loko o ka wao nahele nā ​​mea hiki ke hoʻomoʻa i ka wai mai ke kaiapuni.

Ehia ka nui o ka wai ma ka lewa?

ʻO ka haʻahaʻa haʻahaʻa ʻO kēia ka nui o ka mahu wai i loko o ka nui o ka ea ma kahi mahana i hāʻawi ʻia. No ka laʻana, ma 0°C i 1 m³ Hiki ke kiʻekiʻe loa ma kahi o 5 g o ka wai i ka lewa (e pale i ka condensation), ma 20 ° C - ma kahi o 17 g o ka wai, a ma 40 ° C - ʻoi aku ma mua o 50 g. I loko o kahi kīʻaha mahana a i ʻole ka hale ʻauʻau. nolaila pulu loa.

ʻO ka haʻahaʻa haʻahaʻa hōʻike i ka lakio o ka nui o ka mahu wai no kēlā me kēia ʻāpana leo o ka ea i ka helu kiʻekiʻe loa ma kahi mahana i hāʻawi ʻia (i hōʻike ʻia ma ka pākēneka).

No ka hoʻokolohua aʻe e pono ai ʻoe i ka sodium NaOH a i ʻole potassium hydroxide KOH. E kau i ka papa hoʻohui (e like me ke kūʻai ʻia ʻana) ma ke aniani wati a waiho i ka lewa no kekahi manawa. E ʻike koke ʻoe e hoʻomaka ana ka lozenge e uhi ʻia me nā kulu wai a laila pālahalaha. ʻO kēia ka hopena hygroscopicity o NaOH a i ʻole KOH. Ma ka waiho ʻana i nā laʻana ma nā lumi like ʻole o ka hale, e hoʻohālikelike ʻoe i ka haʻahaʻa pili o kēia mau wahi (1).

1. Waiho ʻia ka NaOH ma ke aniani wati (hema) a me ka waiho like ma hope o kekahi mau hola i ka lewa (akau).

2. ʻO ka desiccator hale hana me ka gel silikoni (kiʻi: Wikimedia / Hgrobe)

ʻO ka poʻe kemika, ʻaʻole lākou wale nō, e hoʻoponopono i ka pilikia o ka makū o kahi mea. Wai hygroscopic He mea hoʻohaumia maikaʻi ʻole kēia me kahi hui kemika, a ʻo kāna ʻike, ʻoi aku, ʻaʻole mau. ʻO kēia ʻoiaʻiʻo he mea paʻakikī ke kaupaona ʻana i ka nui o ka reagent e pono ai no kahi pane. ʻO ka hopena, ʻoiaʻiʻo, e hoʻomaloʻo i ka mea. Ma ka pālākiō ʻoihana, loaʻa kēia i nā keʻena wela, ʻo ia hoʻi, kahi ʻano nui o ka umu home.

I loko o nā laboratories, hoʻohui i nā mea maloʻo uila (hou, umu), hoʻohana lākou exykatory (no ka mālama ʻana i nā reagents maloʻo mua). ʻO kēia nā ipu aniani, paʻa paʻa, aia ma lalo kahi mea hygroscopic nui (2). ʻO kāna hana ʻo ia ka hoʻomoʻa ʻana i ka makū mai ka pūhui maloʻo a mālama i ka haʻahaʻa haʻahaʻa i loko o ka desiccator.

Nā laʻana o nā mea hoʻomaloʻo: nā paʻakai CaCl anhydrous.₂ i MgSO₄, phosphorus oxide (V) P₄O₁₀ a me ka calcium CaO a me ka silica gel (silica gel). E ʻike ʻoe i ka mea hope ma ke ʻano o nā ʻeke desiccant i loaʻa i loko o ka ʻoihana ʻenehana a me ka ʻeke meaʻai (3).

3. Silicone gel no ka pale ʻana i ka meaʻai a me nā huahana ʻoihana mai ka wai.

Hiki ke hana hou ʻia nā mea hoʻoheheʻe he nui inā e komo lākou i ka wai nui - hoʻomaʻamaʻa wale iā lākou.

Aia pū kekahi me nā mea hoʻohui kemika wai paʻa. Komo ia i loko o nā kristal i ko lākou ulu wikiwiki ʻana a hana i nā ākea i hoʻopiha ʻia me ka hopena i hana ʻia ai ke aniani, i hoʻopuni ʻia e ke kino paʻa. Hiki iā ʻoe ke hoʻopau i nā ʻōmole wai i loko o kahi aniani ma ka hoʻoheheʻe ʻana i ka pūhui a me ka rerystallizing iā ia, akā i kēia manawa ma lalo o nā kūlana e hoʻolōʻihi i ka ulu ʻana o ke aniani. A laila e hoʻonohonoho pono nā molekala iā lākou iho i ka lattice kristal, me ka waiho ʻole ʻana i nā āpau.

wai huna

I kekahi mau pūhui, aia ka wai ma ke ʻano latent, akā hiki i ka chemist ke unuhi mai ia mau mea. Hiki iā ʻoe ke manaʻo e hoʻokuʻu ʻoe i ka wai mai kekahi pūhui oxygen-hydrogen ma lalo o nā kūlana kūpono. Hiki iā ʻoe ke hoʻokuʻu i ka wai ma ka hoʻomehana ʻana a i ʻole ka hana ʻana o kekahi mea ʻē aʻe e komo ikaika i ka wai. Ka wai ma ia mau pilina wai kumukānāwai. E ho'āʻo i nā ʻano hana ʻelua o ka hoʻoheheʻe wai.

4. Hoʻopuʻu ka mahu wai i loko o kahi paipu hoʻāʻo ke hoʻoheheʻe ʻia nā kemika.

E ninini i ka soda baking i loko o ka pahu ho'āʻo, ʻo ia hoʻi. sodium bicarbonate NaHCO.₃. Hiki iā ʻoe ke loaʻa ma ka hale kūʻai, a ma ka lumi kuke e hoʻohana ʻia, no ka laʻana. e like me ka pauka bakena (akā he nui nā mea hoʻohana ʻē aʻe).

E kau i ka paipu ho'āʻo i loko o ka lapalapa ahi ma kahi kihi o 45° me ka puka e kū pono ana iā ʻoe. ʻO kēia kekahi o nā loina o ka hoʻomaʻemaʻe a me ka palekana o ka hale hana - ma kēia ala e pale aku ai ʻoe iā ʻoe iho i ka hopena o ka hoʻokuʻu koke ʻana o kahi mea wela mai ka pahu hōʻike.

ʻAʻole pono ka ikaika o ka hoʻomehana ʻana; e hoʻomaka ka hopena ma 60 ° C (ua lawa ka mea puhi ahi me ka waiʻona denatured a i ʻole ke kukui). E nānā pono i luna o ka moku. Inā lōʻihi ka paipu, e hoʻomaka nā kulu wai e ʻohi ma ka puka (4). Inā ʻaʻole ʻoe e ʻike iā lākou, e kau i kahi aniani wati anu ma luna o ka puka o ka paipu hoʻāʻo - e hoʻokuʻu ʻia ka mahu wai i hoʻokuʻu ʻia i ka wā o ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka soda baking (ʻo ka hōʻailona D ma luna o ka pua e hōʻike ana i ka wela o ka mea):

5. Puka mai ka paipu ʻeleʻele mai ke aniani.

Hiki ke ʻike ʻia ka huahana kinoea lua, carbon dioxide, me ka hoʻohana ʻana i ka wai lime, i.e. hāʻina māʻona calcium hydroxide me (HE)₂. ʻO kona turbidity, ma muli o ka ua o ka calcium carbonate, e hōʻike ana i ka hiki ʻana o CO.₂. Ua lawa ka lawe ʻana i kahi kulu o ka hopena ma kahi baguette a kau ma ka hope o ka paipu hōʻike. Inā ʻaʻohe calcium hydroxide iā ʻoe, e hana i ka wai lime ma ka hoʻohui ʻana i kahi hopena NaOH i kahi hopena o ka paʻakai calcium hiki ke hoʻoheheʻe ʻia i ka wai.

I ka hoʻokolohua aʻe e hoʻohana ʻoe i ka reagent kīhini ma lalo nei - ke kō maʻamau, ʻo ia hoʻi, sucrose C.₁₂H2₂O₁₁. Pono ʻoe i kahi hoʻonā koʻikoʻi o ka sulfuric acid H₂SO₄.

Hoʻomanaʻo koke wau iā ʻoe i nā lula no ka hana ʻana me kēia reagent pōʻino: koi ʻia nā mīkina lima a me nā goggles, a ke hoʻokō ʻia ka hoʻokolohua ma kahi pā palaka a i ʻole kiʻi ʻoniʻoni.

E ninini i ka hapalua o ke kō i loko o kahi pahu liʻiliʻi e hoʻopiha ai i ka ipu. I kēia manawa, ninini i loko o kahi hopena o ka sulfuric acid i ka nui e like me ka hapalua o ke kō i hoʻohui ʻia. E hoʻoulu i nā mea i loko me kahi koʻokoʻo aniani i puʻunaue like ʻia ka waika ma ka leo holoʻokoʻa. No kekahi manawa, ʻaʻohe mea i hana, akā hoʻomaka koke ke kō i ka pōʻeleʻele, a laila ʻeleʻele a ʻeleʻele, ʻo ka hope, hoʻomaka e "puka" mai ka moku.

He ʻeleʻele ʻeleʻele porous, ʻaʻole like me ke kō keʻokeʻo, kolo mai ke aniani e like me ka nahesa mai kahi hīnaʻi fakirs. Ke wela nei ka mea holoʻokoʻa, ʻike ʻia nā ao o ka mahu wai a lohe ʻia hoʻi ke kanikau ʻana (he mahu wai hoʻi kēia e pakele ana mai nā māwae).

He nani ka ʻike, mai ka ʻāpana i kapa ʻia. nā paipu kemika (5). ʻO ka hygroscopicity o ka hopena H concentrated ke kuleana no nā hopena i ʻike ʻia.₂SO₄. Nui loa ia e komo ai ka wai i loko o ka hopena mai nā mea ʻē aʻe, i kēia hihia sucrose:

Hoʻopiha ʻia nā koena o ke kō wai me ka mahu wai (e hoʻomanaʻo i ka hui ʻana i ka H₂SO₄ hoʻokuʻu ʻia ka nui o ka wela me ka wai), kahi e hoʻonui nui ai i kā lākou leo ​​a me ka hopena o ka hāpai ʻana i ka nui mai ke aniani.

Paʻa i loko o kahi aniani

6. E hoʻomehana i ke keleawe keleawe (II) sulfate i loko o kahi paipu ho'āʻo. ʻIke ʻia ka dehydration hapa o ka hui.

A ʻo kekahi ʻano wai i loko o nā kemika. ʻO kēia manawa ua hōʻike maopopo ʻia (ʻaʻole like me ka wai kumukānāwai), a ua wehewehe pono ʻia kona nui (a ʻaʻole ʻae ʻia, e like me ka wai hygroscopic). ʻO kēia wai o ka crystallizatione hāʻawi i ka kala i nā kristal - i ka wā e wehe ʻia ai, e hoʻokaʻawale lākou i kahi pauka amorphous (kahi āu e ʻike ai i ka hoʻokolohua, e like me ke ʻano o ka chemist).

E hoʻopaʻa i nā kristal polū o ke keleawe hydrated (II) sulfate CuSO₄× 5 hola₂ʻO, kekahi o nā mea hoʻoheheʻe keʻena kaulana loa. E ninini i kahi liʻiliʻi o nā kristal liʻiliʻi i loko o kahi paipu hoʻāʻo a i ʻole evaporator (ʻoi aku ka maikaʻi o ke ʻano ʻelua, akā inā he liʻiliʻi o ka hui, hiki iā ʻoe ke hoʻohana i kahi paipu hoʻāʻo; ʻoi aku ka maikaʻi o kēlā i loko o hoʻokahi mahina). E hoʻomaka me ka mālama ʻana i ka wela ma luna o kahi lapalapa o ka lama (ua lawa ke kukui waiʻona denatured).

E lulu pinepine i ka paipu ho'āʻo, e huli pono ana iā ʻoe, a i ʻole e hoʻouluulu i ka baguette i loko o ka evaporator i waiho ʻia i loko o ka ʻau o ke kū (ʻaʻole e hilinaʻi ma luna o ke kīʻaha). Ke piʻi aʻe ka mahana, hoʻomaka ke kala o ka paʻakai e mae a kokoke i ke keʻokeʻo. I ka manawa like, hōʻiliʻili nā kulu o ka wai ma ka ʻaoʻao o luna o ka paipu hōʻike. ʻO kēia ka wai i hoʻoneʻe ʻia mai nā kristal paʻakai (ma ka hoʻomehana ʻana iā lākou i loko o kahi evaporator, e loaʻa iā ʻoe ka wai ma ke kau ʻana i ke aniani wati anu ma luna o ka moku), a i kēia manawa ua nalo a lilo i pauda (6). Hoʻomaka ka dehydration o ka pūhui i nā pae:

ʻO ka piʻi ʻana o ka mahana ma luna o 650°C ke kumu o ka decomposition o ka paʻakai anhydrous. Pauda CuSO anhydrous keʻokeʻo₄ E kūʻai i loko o kahi pahu wili paʻa (hiki iā ʻoe ke hoʻokomo i kahi ʻeke desiccant i loko).

E nīnau paha ʻoe: Pehea mākou e ʻike ai e hiki mai ana ka dehydration e like me ka mea i wehewehe ʻia e nā hoohalike? A i ʻole no ke aha e hahai ai nā pilina i kēia ʻano? E hoʻoholo ʻoe i ka nui o ka wai o kēia paʻakai i kēia mahina aʻe, i kēia manawa e pane wau i ka nīnau mua. Ua kapa ʻia ke ʻano e hiki ai iā mākou ke nānā i ka loli ʻana o ka nuipaʻa o kahi mea me ka piʻi ʻana o ka mahana kālaihana thermogravimetric. Hoʻokomo ʻia ka mea ma lalo o ke aʻo ʻana ma luna o kahi pā, ka mea i kapa ʻia ke koena wela, a me ka wela, e heluhelu ana i nā loli o ke kaumaha.

ʻOiaʻiʻo, i kēia lā nā koena wela e hoʻopaʻa i ka ʻikepili, i ka manawa like e kahakiʻi i ka pakuhi pili (7). Hōʻike ke ʻano o ka pihi o ka pakuhi i ke ʻano o ka wela o "kekahi mea", e like me ka hoʻokuʻu ʻana o kahi mea hoʻoheheʻe (ke kaumaha) a i ʻole ka hui ʻana me ke kinoea i ka lewa (a laila piʻi ka nuipaʻa). ʻO ka hoʻololi ʻana i ka nuipa e hiki ai iā ʻoe ke hoʻoholo i ka mea a me ka nui i hoʻemi a hoʻonui paha.

7. Kipi o ka piko thermogravimetric o ke keleawe keleawe (II) sulfate.

Waiwai CuSO₄ ʻaneʻane like kona waihoʻoluʻu me kona ʻano wai. ʻAʻole kēia he coincidence. Cu ion in solution₂+ ua hoʻopuni ʻia e ʻeono mau molekala wai, a i loko o ke aniani - e ʻehā, e moe ana ma nā kihi o ka huinahā nona ke kikowaena. Aia ma luna a ma lalo o ka ion metala nā anion sulfate, ʻo kēlā me kēia mea e "lawelawe" i ʻelua cations kokoke (no laila pololei ka stoichiometry). Aia mahea ka mole wai elima? Aia ia ma waena o kekahi o nā ion sulfate a me kahi mole wai i loko o ke kaula e hoʻopuni ana i ka ion keleawe(II).

A e nīnau hou ka mea heluhelu nīnau: pehea ʻoe i ʻike ai i kēia? ʻO kēia manawa mai nā kiʻi o nā kristal i loaʻa ma ka hoʻomālamalama ʻana iā lākou me nā kukui X. Eia nō naʻe, ʻo ka wehewehe ʻana i ke kumu ke keʻokeʻo o ka pūhui anhydrous a ʻo ka pūhui hydrated he polū ʻo ia ka kemika holomua. ʻO ka manawa ia e aʻo ai.

E nānā hoʻi: