Basa nga relasyon - part 1

Ang dili organikong mga compound kasagarang dili nalangkit sa kaumog, samtang ang mga organikong compound kay vice versa. Tuod man, ang nauna kay uga nga mga bato, ug ang naulahi gikan sa mga buhing organismo sa tubig. Bisan pa, ang kaylap nga mga asosasyon wala’y kalabotan sa kamatuoran. Sa kini nga kaso, kini susama: ang tubig mahimong pug-on gikan sa mga bato, ug ang mga organikong compound mahimong uga kaayo.

Ang tubig kay ubiquitous substance sa Yuta, ug dili ikatingala nga kini makita usab sa ubang mga kemikal nga compound. Usahay kini hugot nga konektado uban kanila, gilakip sa sulod niini, nagpakita sa kaugalingon sa usa ka tinago nga porma o dayag nga nagtukod sa istruktura sa mga kristal.

Una nga mga butang una. Sa sinugdanan…

… Umog

Daghang mga kemikal nga compound ang lagmit nga mosuhop sa tubig gikan sa ilang palibot - pananglitan, ang ilado nga asin sa lamesa, nga kanunay nga nagpundok sa alisngaw ug humid nga atmospera sa kusina. Ang ingon nga mga substansiya hygroscopic ug ang kaumog nga gipahinabo niini hygroscopic nga tubig. Bisan pa, ang asin sa lamesa nanginahanglan usa ka taas nga igo nga medyo humidity (tan-awa ang kahon: Pila ka tubig ang naa sa hangin?) aron mabugkos ang alisngaw sa tubig. Samtang, sa desyerto adunay mga substansiya nga makasuhop sa tubig gikan sa palibot.

Pila ka tubig ang anaa sa hangin?

Hingpit nga humidity mao ang gidaghanon sa alisngaw sa tubig nga anaa sa usa ka yunit nga gidaghanon sa hangin sa gihatag nga temperatura. Pananglitan, sa 0°C sa 1 m³ Mahimong adunay labing taas nga mga 5 g nga tubig sa hangin (aron malikayan ang pagkondensasyon), sa 20 ° C - mga 17 g nga tubig, ug sa 40 ° C - labaw pa sa 50 g. Sa usa ka mainit nga kusina o banyo kini busa medyo basa.

Relatibong Humidity mao ang ratio sa gidaghanon sa alisngaw sa tubig kada yunit sa gidaghanon sa hangin ngadto sa kinatas-ang gidaghanon sa gihatag nga temperatura (gipahayag isip porsyento).

Ang sunod nga eksperimento magkinahanglan ug sodium NaOH o potassium hydroxide KOH. Ibutang ang usa ka compound tablet (ingon nga kini gibaligya) sa usa ka relo nga baso ug ibilin sa hangin sa makadiyot. Sa dili madugay imong mamatikdan nga ang lozenge nagsugod sa pagtabon sa mga tulo sa likido, ug dayon mikaylap. Kini ang epekto sa hygroscopicity sa NaOH o KOH. Pinaagi sa pagbutang sa mga sampol sa lainlaing mga lawak sa balay, imong makomparar ang relatibong humidity niining mga dapita (1).

1. Pag-ulan sa NaOH sa usa ka baso nga relo (wala) ug parehas nga pag-ulan pagkahuman sa pipila ka oras sa hangin (tuo).

2. Laboratory desiccator nga adunay silicone gel (litrato: Wikimedia/Hgrobe)

Ang mga chemist, ug dili lamang sila, nagsulbad sa problema sa kaumog nga sulod sa usa ka substansiya. Hygroscopic nga tubig kini usa ka dili maayo nga kontaminasyon sa usa ka kemikal nga compound, ug ang sulud niini, dugang pa, dili lig-on. Kini nga kamatuoran nagpalisud sa pagtimbang sa gidaghanon sa reagent nga gikinahanglan alang sa reaksyon. Ang solusyon, siyempre, mao ang pagpauga sa substansiya. Sa usa ka industriyal nga sukod, kini mahitabo sa gipainit nga mga lawak, nga mao, sa usa ka gipadako nga bersyon sa usa ka hudno sa balay.

Sa mga laboratoryo, dugang sa mga electric dryer (pag-usab, mga hurnohan), eksykatoryo (alang usab sa pagtipig sa nauga na nga mga reagents). Kini mga bildo nga sudlanan, hugot nga sirado, sa ubos niini adunay usa ka hilabihan ka hygroscopic substance (2). Ang trabaho niini mao ang pagsuhop sa kaumog gikan sa uga nga compound ug pagpabilin nga ubos ang humidity sulod sa desiccator.

Mga pananglitan sa mga desiccant: Anhydrous CaCl salts.₂ ug MgSO₄, phosphorus (V) oxides P₄O₁₀ ug calcium CaO ug silica gel (silica gel). Makita usab nimo ang naulahi sa porma sa mga desiccant sachet nga gibutang sa industriyal ug food packaging (3).

3. Silicone gel aron mapanalipdan ang pagkaon ug mga produkto sa industriya gikan sa kaumog.

Daghang mga dehumidifier ang mahimong mabag-o kung sila mosuhop ug daghang tubig - painiton lang kini.

Adunay usab kemikal nga kontaminasyon. binotelyang tubig. Kini motuhop ngadto sa mga kristal sa panahon sa ilang paspas nga pagtubo ug nagmugna og mga luna nga puno sa solusyon diin ang kristal naporma, nga gilibutan sa usa ka solid. Mahimo nimong makuha ang mga bula sa likido sa kristal pinaagi sa pagtunaw sa compound ug pag-recrystallize niini, apan niining panahona ubos sa mga kondisyon nga nagpahinay sa pagtubo sa kristal. Nian ang mga molekula “mahapsay” nga magpuyo sa kristal nga lattice, nga wala sing ginabilin nga mga kal-ang.

tinago nga tubig

Sa pipila ka mga compound, ang tubig anaa sa usa ka tinago nga porma, apan ang chemist makahimo sa pagkuha niini gikan kanila. Mahimong hunahunaon nga imong buhian ang tubig gikan sa bisan unsang oxygen-hydrogen compound ubos sa husto nga mga kondisyon. Mahimo nimo kini nga mawad-an sa tubig pinaagi sa pagpainit o pinaagi sa aksyon sa laing substansiya nga kusog nga mosuhop sa tubig. Tubig sa ingon nga relasyon konstitusyonal nga tubig. Sulayi ang duha ka kemikal nga pamaagi sa dehydration.

4. Ang alisngaw sa tubig mu-condense sa test tube kung ma-dehydrate ang mga kemikal.

Ibubo ang gamay nga baking soda sa test tube, i.e. sodium bicarbonate NaHCO.₃. Mahimo nimo kini makuha sa grocery store, ug kini gigamit sa kusina, pananglitan. isip usa ka ahente sa lebadura alang sa pagluto (apan adunay daghang uban pang mga gamit).

Ibutang ang test tube sa siga sa burner sa anggulo nga gibana-bana nga 45° nga ang exit opening nag-atubang kanimo. Kini mao ang usa sa mga prinsipyo sa laboratory hygiene ug kaluwasan - kini mao ang paagi sa pagpanalipod sa imong kaugalingon sa panghitabo sa usa ka kalit nga pagpagawas sa usa ka init nga substansiya gikan sa usa ka test tube.

Ang pagpainit dili kinahanglan kusog, ang reaksyon magsugod sa 60 ° C (usa ka methylated spirit burner o bisan usa ka kandila igo na). Pagtan-aw sa ibabaw sa sudlanan. Kung ang tubo igo ang gitas-on, ang mga tulo sa likido magsugod sa pagkolekta sa outlet (4). Kung dili nimo kini makita, ibutang ang usa ka bugnaw nga baso sa relo sa outlet sa test tube - ang alisngaw sa tubig nga gipagawas sa panahon sa pagkadunot sa baking soda nag-condenses niini (ang simbolo D sa ibabaw sa arrow nagpakita sa pagpainit sa substansiya):

5. Ang itom nga hose mogawas sa bildo.

Ang ikaduha nga gas nga produkto, ang carbon dioxide, mahimong makit-an gamit ang tubig nga apog, i.e. saturated nga solusyon calcium hydroxide Sa (ON)₂. Ang kagaw niini tungod sa pag-ulan sa calcium carbonate maoy timailhan sa presensya sa CO₂. Igo na ang pagkuha sa usa ka tinulo sa solusyon sa usa ka baguette ug ibutang kini sa tumoy sa test tube. Kung wala kay calcium hydroxide, paghimo og apog nga tubig pinaagi sa pagdugang ug NaOH nga solusyon sa bisan unsang matunaw sa tubig nga calcium salt solution.

Sa sunod nga eksperimento, imong gamiton ang sunod nga reagent sa kusina - regular nga asukal, nga mao, sucrose C.₁₂H2₂O₁₁. Kinahanglan usab nimo ang usa ka konsentrado nga solusyon sa sulfuric acid H₂SO₄.

Gipahinumdoman ko dayon ikaw sa mga lagda alang sa pagtrabaho uban niining makuyaw nga reagent: gikinahanglan ang mga guwantis nga goma ug goggles, ug ang eksperimento gihimo sa usa ka plastik nga tray o plastic wrap.

Ibubo ang asukar ngadto sa usa ka gamay nga beaker katunga sa gidaghanon sa sudlanan nga napuno. Karon ibubo sa usa ka solusyon sa sulfuric acid sa usa ka kantidad nga katumbas sa katunga sa gibubo asukar. Pagpalihok sa mga sulod sa usa ka baso nga sungkod aron ang acid parehas nga iapod-apod sa tibuuk nga gidaghanon. Wala'y mahitabo sa makadiyot, apan sa kalit ang asukal nagsugod sa pagngitngit, unya nahimong itom, ug sa katapusan nagsugod sa "pagbiya" sa sudlanan.

Usa ka porous nga itom nga masa, dili na sama sa puti nga asukar, mikamang gikan sa bildo sama sa usa ka bitin gikan sa basket sa fakirs. Ang tibuok nga butang nagpainit, ang mga panganod sa alisngaw sa tubig makita ug bisan usa ka sitsit ang madungog (kini usab ang alisngaw sa tubig nga migawas gikan sa mga liki).

Ang kasinatian madanihon, gikan sa kategorya sa gitawag nga. kemikal nga mga hose (5). Ang hygroscopicity sa usa ka concentrated H solution maoy responsable sa naobserbahang epekto.₂SO₄. Kini dako kaayo nga ang tubig mosulod sa solusyon gikan sa ubang mga butang, sa niini nga kaso sucrose:

Ang mga salin sa pag-dehydration sa asukal napuno sa alisngaw sa tubig (hinumdomi nga kung gisagol ang konsentrado nga H₂SO₄ daghang kainit ang gipagawas sa tubig), nga hinungdan sa usa ka hinungdanon nga pagtaas sa ilang gidaghanon ug ang epekto sa pagbayaw sa masa gikan sa baso.

Natanggong sa usa ka kristal

6. Pagpainit sa crystalline copper sulfate (II) sa usa ka test tube. Makita ang partial dehydration sa compound.

Ug laing matang sa tubig nga anaa sa mga kemikal. Niining higayona kini klaro nga makita (dili sama sa konstitusyonal nga tubig), ug ang kantidad niini hugot nga gihubit (ug dili basta-basta, sama sa kaso sa hygroscopic nga tubig). Kini tubig sa crystallizationnga naghatag kolor sa mga kristal - kung gikuha, sila nabungkag sa usa ka amorphous powder (nga imong makita sa eksperimento, ingon nga angay sa usa ka chemist).

Pag-stock sa asul nga mga kristal sa hydrated copper(II) sulfate CuSO₄×5h₂Oh, usa sa labing inila nga mga reagent sa laboratoryo. Ibubo ang gamay nga kantidad sa gagmay nga mga kristal sa usa ka test tube o evaporator (ang ikaduhang pamaagi mas maayo, apan sa kaso sa gamay nga kantidad sa compound, ang usa ka test tube mahimo usab nga gamiton; labaw pa niana sa usa ka bulan). Hinayhinay nga sugdi ang pagpainit sa kalayo sa burner (igo na ang denatured alcohol lamp).

Iyabyab kanunay ang tubo palayo kanimo, o pukawa ang baguette sa evaporator nga gibutang sa gunitanan sa tripod (ayaw pagsandig sa mga galamiton sa baso). Sa pagsaka sa temperatura, ang kolor sa asin magsugod sa paglubad, hangtud nga kini mahimong hapit puti. Sa kini nga kaso, ang mga tulo sa likido nakolekta sa ibabaw nga bahin sa test tube. Kini ang tubig nga gikuha gikan sa mga kristal nga asin (ang pagpainit niini sa usa ka evaporator magpadayag sa tubig pinaagi sa pagbutang sa usa ka bugnaw nga baso sa relo sa ibabaw sa sudlanan), nga sa kasamtangan natunaw sa usa ka pulbos (6). Ang dehydration sa compound mahitabo sa mga yugto:

Ang dugang nga pagtaas sa temperatura labaw sa 650°C hinungdan sa pagkadunot sa anhydrous nga asin. Puti nga powder anhydrous CuSO₄ ibutang sa usa ka hugot nga screwed nga sudlanan (mahimo nimong ibutang ang usa ka moisture-absorbing bag niini).

Mahimong mangutana ka: giunsa nato pagkahibalo nga ang dehydration mahitabo sama sa gihulagway sa mga equation? O nganong ang mga relasyon nagsunod niini nga sumbanan? Magtrabaho ka sa pagtino sa gidaghanon sa tubig niini nga asin sunod bulan, karon akong tubagon ang unang pangutana. Ang paagi diin atong maobserbahan ang pagbag-o sa masa sa usa ka substansiya nga adunay pagtaas sa temperatura gitawag pagtuki sa thermogravimetric. Ang pagsulay nga substansiya gibutang sa usa ka pallet, ang gitawag nga thermal balance, ug gipainit, nga nagbasa sa mga pagbag-o sa gibug-aton.

Siyempre, karon ang mga thermobalance nagrekord sa datos sa ilang kaugalingon, sa samang higayon nagdrowing sa katugbang nga graph (7). Ang porma sa kurba sa graph nagpakita sa unsa nga temperatura ang "usa ka butang" mahitabo, pananglitan, ang usa ka dali moalisngaw nga substansiya gibuhian gikan sa compound (pagkawala sa gibug-aton) o kini naghiusa sa usa ka gas sa hangin (unya ang masa nagdugang). Ang pagbag-o sa masa nagtugot kanimo sa pagtino kung unsa ug kung unsa nga gidaghanon ang mikunhod o nadugangan.

7. Graph sa thermogravimetric curve sa crystalline copper(II) sulfate.

Hydrated nga CuSO₄ kini adunay halos parehas nga kolor sa tubigon nga solusyon niini. Dili kini sulagma. Cu ion sa solusyon₂+ gilibotan sa unom ka molekula sa tubig, ug sa kristal - sa upat, nga nahimutang sa mga kanto sa kuwadrado diin kini ang sentro. Sa ibabaw ug sa ubos sa metal nga ion mao ang mga sulfate anion, nga ang matag usa niini "nagsilbi" sa duha ka silingan nga mga kation (busa husto ang stoichiometry). Apan hain ang ikalima nga molekula sa tubig? Kini nahimutang taliwala sa usa sa mga sulfate ion ug usa ka molekula sa tubig sa banda nga naglibot sa tumbaga(II) ion.

Ug usab, ang mausisaon nga magbabasa mangutana: giunsa nimo pagkahibalo niini? Kini nga panahon gikan sa mga imahe sa mga kristal nga nakuha pinaagi sa pag-irradiate kanila sa X-ray. Bisan pa, ang pagpatin-aw ngano nga ang usa ka anhydrous compound puti ug ang usa ka hydrated compound kay asul mao ang advanced chemistry. Panahon na nga magtuon siya.

Tan-awa usab: