Jaki jest cel gotującego się patyczka podczas podgrzewania mieszaniny reakcyjnej?
Czytam kilka rzeczy online i nadal nie rozumiem jak to działa. Czy zapewnia to tylko, że mieszanina będzie się równomiernie gotować? Jeśli tak, to co jest nie tak, gdy reakcja nie gotuje się równomiernie?
To jest strona LibreTexts Czytałem informacje z. Nie rozumiem terminów „uderzenie” i „przegrzanie”. Jeśli ciecz jest powyżej temperatury wrzenia, dlaczego nie zamieniła się w gaz?
Komentarze
- Dlaczego strona, do której prowadzi link, nie nie zadowala Cię? Ostatnie pytanie: termodynamicznie powinien to być gaz. Ten gaz nie miał jeszcze czasu, aby uformować bąbel i swobodnie wypłynąć na powierzchnię. Może się to zdarzyć nagle, powodując " eksplozje " rozlanie płynu wokół szklanego naczynia lub nawet jego rozłączenie.
- Zastanawiałem się nad tym ostatnim wyjaśnieniem. Dzięki za to.
- W studenckim laboratorium chemicznym mogę potwierdzić, że jednorazowe opróżnianie probówki jest dość gwałtowne.
Odpowiedź
Gotowanie frytek i patyczków warzelnych to praktyczne rozwiązania problemów, z jakimi borykają się chemicy w laboratorium.
Podczas gotowania płynów często obserwują, że wrzenie nie przebiega równomiernie. Zamiast delikatnego podgrzewania dając delikatne bąbelki okazuje się, że przez chwilę nic się nie dzieje il, nagle pojawia się dużo bulgotania, a to powoduje, że ciecz rozpryskuje się, przekraczając pojemność naczynia i wrzucając ciecz w miejsca, w których nie chcemy, aby były (na przykład podczas destylacji rozbryzg może wyrzucić ciecz do szczyt kolumny destylacyjnej, zanieczyszczający produkt surową cieczą; podczas reakcji produkt może zostać całkowicie wyrzucony z naczynia, co rzadko jest tym, czego chcesz).
Gotowanie frytek lub patyczków zapewnia równomierne gotowanie, utrzymując wszystko pod kontrolą.
Problem rozwiązują oni to, że w gładkim naczyniu często nie ma wielu szorstkich plam, które zapoczątkowują bąbelki. Bąbelki są znacznie łatwiejsze do zainicjowania, jeśli na ścianie naczynia znajduje się niewielka szorstka plama. Frytki lub patyki zapewniają taką szorstką łatę. W przypadku braku szorstkiej powierzchni niektóre płyny będą się przegrzewać i mogą spontanicznie odparować, ale nagle i gwałtownie. Chropowatość sprawia, że bąbelki zaczynają się tworzyć równomiernie iw wielu miejscach, unikając przegrzania i sprawiając, że parowanie jest znacznie bardziej równomierne.
Pomysł, że nic się nie wydarzy w ten sposób, że: „Jeśli ciecz jest powyżej temperatury wrzenia, dlaczego czy to nie zamieniło się w gaz? jest błędem w stosowaniu idei równowagi termodynamicznej do sytuacji, która wyraźnie nie jest w równowadze. Jeśli coś ogrzewasz, to najwyraźniej nie jest w równowadze i musisz się martwić praktycznymi efektami, a nie idealnym widokiem termodynamicznym. W praktyce parowaniu sprzyjają miejsca zarodkowania (na przykład szorstkie plamy na szkle). Jeśli jest ich za mało, może się to zdarzyć nierównomiernie.
Odpowiedź
Temperatura wrzenia substancji jest definiowana jako temperatura, w której prężność pary cieczy lub roztworu jest równa ciśnieniu atmosferycznemu; nie oznacza to, że gaz zaczął wytrącać się z roztworu. Kluczem jest tutaj skupienie się na fakcie, że wrzenie to gaz wytrącający się z roztworu w podobny sposób, jak ciało stałe wytrąca się z przesyconego roztworu. Czy widziałeś demonstracje opadów, w których przesycony roztwór zawiera kryształ rozpuszczonej substancji, a osad natychmiast zaczyna rosnąć w roztworze? Wrzący chip służy podobnemu celowi, jak substancja rozpuszczona wprowadzana do roztworu przesyconego.
Aby wytrącanie się zaczęło, potrzeba wystarczającej ilości materiału strącającego, aby pokonać lepkość rozpuszczalnika i połączyć razem we własną jednostkę. Wrzące wióry tworzą nierówną powierzchnię, na której gazy mogą tworzyć pęcherzyki i ulatniać się z roztworu; szkło laboratoryjne jest zazwyczaj zbyt gładkie.
Jeśli chodzi o uderzanie, możesz pomyśleć o przegrzanej cieczy jako o roztworze przesyconym, w którym każde zakłócenie może zapewnić miejsce zarodkowania. Gdy ciecz zostanie naruszona, następuje strącanie, tak jak w demonstracji octanu sodu, z wyjątkiem tego, że ten osad jest gazem, który zajmuje znacznie większą objętość niż ciało stałe lub ciecz i rozpryskuje się w każdym miejscu.