Was ist der Zweck eines Kochstabs beim Erhitzen eines Reaktionsgemisches?
Ich lese einige Dinge online und verstehe sie immer noch nicht Wie es funktioniert. Stellt es nur sicher, dass die Mischung gleichmäßig kocht? Wenn ja, was ist dann falsch, wenn eine Reaktion nicht gleichmäßig kocht?
Dies ist die LibreTexts-Seite Ich habe Informationen von gelesen. Ich verstehe die Begriffe „Beule“ und „überhitzt“ nicht. Wenn die Flüssigkeit über dem Siedepunkt liegt, warum hat sie sich dann nicht in ein Gas verwandelt?
Kommentare
- Warum funktioniert die von Ihnen verknüpfte Seite? Für die letzte Frage: Thermodynamisch sollte es ein Gas sein. Dieses Gas hatte noch keine Zeit, eine Blase zu bilden und sich frei an die Oberfläche zu bewegen. Dies kann plötzlich passieren und eine Art Explosionen " Flüssigkeit um das Glas herum verschütten oder sogar trennen.
- Diese letzte Erklärung war das, worüber ich mich wunderte. Danke dafür.
- Im Undergrad Chem Lab kann ich bezeugen, dass ein Reagenzglas einmal ziemlich heftig geleert wurde.
Antwort
Kochchips und Kochstäbchen sind praktische Lösungen für Probleme, mit denen Chemiker im Labor konfrontiert sind.
Beim Kochen von Flüssigkeiten stellen sie häufig fest, dass das Kochen nicht gleichmäßig erfolgt. Anstelle einer sanften Erwärmung, die ein sanftes Sprudeln verursacht Wir stellen fest, dass für eine Weile nichts passiert Es kommt plötzlich zu einer starken Blasenbildung, und die Flüssigkeit spritzt, wodurch die Kapazität des Gefäßes überwältigt wird, und die Flüssigkeit wird an Stellen geworfen, an denen sie nicht sein soll (beispielsweise bei Destillationen kann der Spritzer Flüssigkeit anwerfen der Kopf der Destillationskolonne, der das Produkt mit Rohflüssigkeit verunreinigt; Während der Reaktionen kann das Produkt vollständig aus dem Gefäß ausgestoßen werden, was selten der Fall ist.
Das Kochen von Chips oder Sticks sorgt für ein gleichmäßiges Kochen und hält die Dinge unter Kontrolle.
Das Problem Sie lösen, dass es in einem glatten Gefäß oft nicht viele raue Stellen gibt, um Blasen auszulösen. Blasen lassen sich viel leichter auslösen, wenn sich an der Gefäßwand ein kleiner rauer Fleck befindet. Chips oder Sticks sorgen für einen so rauen Fleck. In Abwesenheit eines rauen Fleckens überhitzen sich einige Flüssigkeiten und können spontan, aber plötzlich und heftig verdampfen. Die Rauheit sorgt dafür, dass sich gleichmäßig und an vielen Stellen Blasen bilden, die eine Überhitzung vermeiden und die Verdampfung viel gleichmäßiger machen.
Die Idee, dass die Dinge nicht so ablaufen wie „Wenn die Flüssigkeit über dem Siedepunkt liegt, warum?“ Hat es sich dann nicht in ein Gas verwandelt? ist ein Fehler, wenn man die Ideen des thermodynamischen Gleichgewichts auf eine Situation anwendet, die eindeutig nicht im Gleichgewicht ist. Wenn Sie etwas erhitzen, ist es eindeutig nicht im Gleichgewicht und Sie müssen sich über die praktischen Auswirkungen Gedanken machen, nicht über die ideale thermodynamische Ansicht. In der Praxis wird die Verdampfung durch Keimbildungsstellen (z. B. raue Flecken auf dem Glas) gefördert. Wenn nicht genug davon vorhanden sind, kann dies nicht gleichmäßig geschehen.
Antwort
Der Siedepunkt eines Stoffes ist definiert als die Temperatur, bei der der Dampfdruck einer Flüssigkeit oder Lösung gleich dem atmosphärischen Druck ist; Dies bedeutet nicht, dass das Gas aus der Lösung auszufallen beginnt. Der Schlüssel hierbei ist, sich auf die Tatsache zu konzentrieren, dass das Kochen ein Gas ist, das aus der Lösung ausfällt, ähnlich wie ein Feststoff aus einer übersättigten Lösung ausfällt. Haben Sie die Fällungsdemonstrationen gesehen, bei denen in eine übersättigte Lösung ein Kristall des gelösten Stoffes eingeführt wurde und der Niederschlag sofort in Lösung zu wachsen beginnt? Der kochende Chip dient einem ähnlichen Zweck wie der gelöste Stoff, der in eine übersättigte Lösung eingeführt wird. Damit die Ausfällung beginnen kann, benötigt er genügend Ausfällungsmaterial, um die Viskosität des Lösungsmittels zu überwinden und zu verbinden zusammen in eine eigene Einheit. Kochende Späne bieten eine unebene Oberfläche, auf der Gase Blasen bilden und aus der Lösung entweichen können. Laborglaswaren sind normalerweise zu glatt.
Was das Anstoßen betrifft, können Sie sich die überhitzte Flüssigkeit als übersättigte Lösung vorstellen, bei der jede Störung die Keimbildungsstelle bilden kann. Sobald die Flüssigkeit gestört ist, erhalten Sie Niederschlag wie in den Natriumacetat-Demos, außer dass dieser Niederschlag ein Gas ist, das ein viel größeres Volumen als ein Feststoff oder eine Flüssigkeit einnimmt und überall verspritzt.