À quoi sert un bâton débullition lors du chauffage dun mélange réactionnel?

Faire bouillir les copeaux et les bâtonnets bouillants sont des solutions pratiques aux problèmes auxquels les chimistes sont confrontés dans le laboratoire.

Lorsquils font bouillir des liquides, ils observent souvent que lébullition ne se produit pas uniformément. Au lieu dun léger réchauffement donnant un léger bouillonnement on constate que rien ne se passe pendant un moment il se produit soudainement beaucoup de bulles et cela provoque des éclaboussures de liquide, ce qui submerge la capacité du récipient et le jette dans des endroits que nous ne voulons pas quil soit (pendant les distillations, par exemple, les éclaboussures peuvent projeter du liquide vers le haut de la colonne de distillation, contaminant le produit avec du liquide brut; pendant les réactions, le produit peut être entièrement expulsé du récipient, ce qui est rarement ce que vous voulez).

Faire bouillir des chips ou des bâtonnets garantit que lébullition se déroule uniformément, en gardant les choses sous contrôle.

Le problème ils résolvent est que, dans un récipient lisse, il ny a souvent pas beaucoup de taches rugueuses pour initier des bulles. Les bulles sont beaucoup plus faciles à créer sil y a une petite tache rugueuse sur la paroi du vaisseau. Les copeaux ou les bâtons fournissent une telle zone rugueuse. En labsence de tache rugueuse, certains liquides surchauffent et peuvent se vaporiser spontanément mais soudainement et violemment. La rugosité garantit que les bulles commencent à se former uniformément et dans de nombreux endroits, évitant la surchauffe et rendant la vaporisation beaucoup plus uniforme.

Lidée que les choses ne se passeront pas de cette façon comme « Si le liquide est au-dessus du point débullition, pourquoi nest-ce pas devenu un gaz alors? Cest une erreur dappliquer les idées déquilibre thermodynamique à une situation qui nest manifestement pas en équilibre. Si vous chauffez quelque chose, il nest clairement pas en équilibre et vous devez vous soucier des effets pratiques et non de la vue thermodynamique idéale. En pratique, la vaporisation est favorisée par les sites de nucléation (plaques rugueuses sur le verre par exemple). Sil ny en a pas assez, cela peut ne pas se produire uniformément.

Le point débullition dune substance est défini comme la température à laquelle la pression de vapeur dun liquide ou dune solution est égale à la pression atmosphérique; cela ne signifie pas que le gaz a commencé à précipiter hors de la solution. La clé ici est de se concentrer sur le fait que lébullition est une précipitation de gaz hors de la solution de la même manière quun solide précipite hors dune solution sursaturée. Avez-vous vu les démonstrations de précipitation où une solution sursaturée a un cristal du soluté introduit et le précipité commence immédiatement à croître en solution? La puce en ébullition a un objectif similaire à celui du soluté introduit dans une solution sursaturée.

Pour que la précipitation commence à se produire, il faut suffisamment de matériau précipitant pour surmonter la viscosité du solvant et rejoindre ensemble dans sa propre unité. Les copeaux bouillants fournissent une surface inégale sur laquelle les gaz peuvent former des bulles et séchapper de la solution; la verrerie de laboratoire est généralement trop lisse.

En ce qui concerne les chocs, vous pouvez considérer le liquide surchauffé comme une solution sursaturée où toute perturbation peut fournir le site de nucléation. Une fois que le liquide est perturbé, vous obtenez des précipitations comme dans les démonstrations dacétate de sodium, sauf que cette précipitation est un gaz qui occupe un volume beaucoup plus important quun solide ou un liquide, et qui éclabousse partout.