Qual é o propósito de uma vara fervendo ao aquecer uma mistura de reação?
Eu li algumas coisas online e ainda não entendo como funciona. Isso apenas garante que a mistura ferverá uniformemente? Se sim, o que há de errado quando uma reação não ferver uniformemente?
Este é o Página LibreTexts Eu estava lendo informações. Não entendo os termos “colisão” e “superaquecido”. Se o líquido está acima do ponto de ebulição, por que então não se transformou em gás?
Comentários
- Por que a página que você vinculou se transforma não o satisfaz? Para a pergunta final: termodinamicamente deveria ser um gás. Esse gás não teve tempo, ainda não, de formar uma bolha e se mover livremente para a superfície. Isso pode acontecer repentinamente causando uma espécie de " explosões " derramar líquido ao redor ou até mesmo separar o vidro.
- Essa última explicação era o que eu estava pensando. Obrigado por isso.
- No laboratório de graduação em química, posso atestar que esvaziava violentamente um tubo de ensaio uma vez.
Resposta
Pedaços e palitos de ebulição são soluções práticas para os problemas que os químicos enfrentam no laboratório.
Ao ferver líquidos, eles costumam observar que a ebulição não ocorre uniformemente. descobrimos que nada acontece por um tempo até de repente, ocorre uma grande quantidade de borbulhamento e isso faz com que o líquido salpique sobrecarregando a capacidade do recipiente e jogando o líquido em lugares que não queremos (durante destilações, por exemplo, o respingo pode jogar líquido para topo da coluna de destilação, contaminando o produto com líquido bruto; durante as reações, o produto pode ser totalmente expulso do recipiente, o que raramente é o que você deseja.
Furar lascas ou palitos garante que a fervura aconteça de maneira uniforme, mantendo as coisas sob controle.
O problema eles resolvem é que, em um recipiente liso, muitas vezes não há muitas manchas ásperas para iniciar as bolhas. As bolhas são muito mais fáceis de iniciar se houver uma pequena mancha áspera na parede do vaso. Lascas ou palitos fornecem uma área áspera. Na ausência de uma mancha rugosa, alguns líquidos superaquecem e podem vaporizar espontaneamente, mas de forma repentina e violenta. A aspereza garante que as bolhas comecem a se formar de maneira uniforme e em muitos lugares evitando o superaquecimento e tornando a vaporização muito mais uniforme.
A ideia de que as coisas não acontecerão assim como “Se o líquido estiver acima do ponto de ebulição, por que não se transformou em gás, então? É um erro aplicar as idéias do equilíbrio termodinâmico a uma situação que claramente não está em equilíbrio. Se você está aquecendo algo, claramente não está em equilíbrio e você deve se preocupar com os efeitos práticos e não com a visão termodinâmica ideal. Na prática, a vaporização é incentivada por locais de nucleação (manchas ásperas no vidro, por exemplo). Se não houver um número suficiente, pode não acontecer uniformemente.
Resposta
O ponto de ebulição de uma substância é definido como a temperatura na qual a pressão de vapor de um líquido ou solução é igual à pressão atmosférica; isso não significa que o gás começou a precipitar da solução. A chave aqui é focar no fato de que a ebulição é o gás precipitando da solução da mesma forma que um sólido precipita de uma solução supersaturada. Você já viu as demonstrações de precipitação onde uma solução supersaturada tem um cristal do soluto introduzido e o precipitado imediatamente começa a crescer na solução? O chip em ebulição está servindo a um propósito semelhante ao do soluto sendo introduzido em uma solução supersaturada.
Para que a precipitação comece a acontecer, é necessário o material de precipitação suficiente para superar a viscosidade do solvente e se juntar juntos em sua própria unidade. Lascas ferventes fornecem uma superfície irregular sobre a qual os gases podem formar bolhas e escapar da solução; Vidraria de laboratório normalmente é muito lisa.
Quanto aos solavancos, você pode pensar no líquido superaquecido como sendo uma solução supersaturada onde qualquer perturbação pode fornecer o local de nucleação. Uma vez que o líquido é perturbado, você obtém precipitação exatamente como nas demos de acetato de sódio, exceto que esta precipitação é um gás que ocupa um volume muito maior do que um sólido ou líquido e espirra por todo o lugar.