ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Демонстрационные опыты по физической химии Агрегатное состояние вещества из "Демонстрационные опыты по физической и коллоидной химии" Этот раздел физической химии, пожалуй, менее других разделов насыщен демонстрационными опытами. Цель предлагаемых демонстраций— дать наглядное представление об основных агрегатных состояниях вещества газообразном, жидком и твердом. [c.18] При изложении молекулярно-кинетической теории газов необходимо отметить, что газообразное состояние вещества характеризуется беспорядочным, хаотичным движением молекул и что сила взаимодействия между молекулами газа зависит от расстояния, на котором они находятся друг от друга. При этом силы притяжения (силы когезии) проявляются лишь на расстоянии примерно 10 см от центра молекулы. За пределами этого расстояния сила взаидюдействия становится настолько малой, что ею можно пренебречь. Благодаря исключительно высокой подвижности молекул газы обладают текучестью и легко занимают весь предоставленный им объем. [c.18] Если газ находится в состоянии сильного разрежения, размеры молекул по сравнению с межмолекулярными расстояниями и силы взаимодействия между ними ничтожны. Газ, находящийся в таком состоянии, при котором можно пренебречь силами межмолекулярного взаимодействия и собственным объемом его молекул, носит название идеального газа. [c.18] В лекционном материале о газообразном состоянии вещества для студентов агрономического профиля следует привести основные сведения о воздушном режиме почв в зависимости от условий увлажнения и его значении для плодородия этих почв. [c.19] При чтении раздела о жидком агрегатном состоянии особое внимание слушателей необходимо обратить на то, что по физико-химическим свойствам, а также по способу теплового движения частиц жидкости занимают промежуточное положение между твердыми телами и газами. Молекулы жидкости в отличие от газов располагаются очень близко друг к другу и тепловые движения молекул жидкости не выходят за пределы действия когезионных сил. Именно по этой причине все жидкости имеют постоянный объем. [c.19] Любая жидкость всегда стремится принять такую форму, при которой ее поверхность при данном объеме будет наименьшей. Такому условию удовлетворяет геометрическая фигура — шар (опыты 2 и 3). Происходит это потому, что поверхностный слой жидкости по своим физикохимическим свойствам отличается от внутренних слоев. Наличие на поверхности жидкости молекул, имеющих часть ненасыщенных, неиспользованных сил сцепления, является источником. избыточной поверхностной энергии, которая также стремится к уменьшению. На поверхности жидкости как бы образуется пленка, которая обладает поверхностным натяжением (опыты 4 и 5). Причем поверхностное натяжение зависит как от природы самой жидкости, так и от природы растворенного вещества (опыт 6). [c.19] Необходимо обратить внимание слушателей на капиллярные свойства жидкостей (опыт 7), а также на регулирование водного режима почв (опыт 8), связанное с этими свойствами. [c.19] При демонстрации моделей следует подчеркнуть, как различия в структуре глинистых минералов сказываются на таких их свойствах, как набухание (опыт 10) и поглотительная способность (опыт 11). Весьма полезно изложить в этом разделе вопрос об участии высокодисперсных глинистых минералов в составе и строении почвенного поглощающего комплекса, что особенно важно для студентов факультетов почвоведения и агрохимии. [c.20] Проведение опыта А. Вливают в колбу 200 мл 1 н. серной кислоты, плотно закрывают ее пробкой с манометрической трубкой и оставляют на некоторое время в покое для уравновешивания температуры, после чего берут первый отсчет по манометру. [c.21] Выбрав большой неБЫветрившийся кристалл карбоната натрия и взвесив его с точностью до 0,01 г, открывают пробку, бросают кристалл в колбу и как можно быстрее плотно ее закрывают. После прохождения реакции берут второй отсчет по манометру. [c.21] Проведение опыта Б. Взвешивают с точностью до 0,1 мг около 0,5 г магниевой ленты и в дальнейшем проводят опыт так, как опыт А. [c.21] Объяснение. Образующаяся в колбе двуокись углерода (или водород) оказывает дополнительное давление, которое фиксируется манометром. Это давление является частью общего давления смеси газов в колбе и носит название парциального. Численно оно равно тому давлению, которое имел бы исследуемый газ, если бы он один занимал весь объем колбы. [c.21] Температуру Т определяем в опыте с помощью термометра, а (число молей образовавшейся двуокиси углерода) вычисляем, исходя из того, что из 286 г (1 грамм-молекула) карбоната натрия образуется 1 грамм-молекула СОг. Так, если а — число граммов 1 Га2СОз, то число молей СОг будет равно а/286. Решая уравнение состояния относительно R, определяем ее численное значение. [c.22] В опыте, проводимом с магниевой лентой, число молей выделившегося водорода определяют из соотношения ге=а/40, где а — число граммов магния, а 40 —число граммов Мд, способное вытеснить из серной кислоты 1 грамм-молекулу водорода. [c.22] Объяснение. Анилин, когда он холоднее воды, имеет немного б льшую плотность и потому капля его опускается на дно стакана. Под действием сил поверхностного натяжения (силы тяжести практически уравновешены) капля принимает форму шара. Достигнув дна, анилин нагревается, его плотность становится несколько меньше плотности воды и шарообразная капля всплывает. По мере охлаждения анилина весь процесс повторяется. [c.23] Замечание. Этот опыт может быть проведен и несколько другим способом. Сначала в стакан наливают анилин, а затем его доверху наполняют холодной дистиллированной водой. После нагревания стакана на песчаной бане наблюдают ту же самую картину, что и в предыдущем опыте. [c.23] Осторожно вынимают воронку из сосуда и с помощью проволочной мешалки с кольцом на конце перемешивают раствор, перемещая кольцо от слоя соли до середины сосуда (рис. 3, б). В результате растворения соли получается раствор, плотность которого снизу несколько больше плотности смеси масла с хлороформом. [c.24] Специально изготовленную короткую пипетку (рис. [c.24] Результат опыта. После удаления из раствора пипетки в сосуде образуется большая (около 4 см в диаметре) оранжево-красная капля шарообразной формы. [c.25] Предварительная работа. Для приготовления раствора мыла в чистую бутыль с притертой пробкой наливают 1,5 л дистиллированной воды, а затем всыпают 150 г хорошо измельченного олеата натрия. После перемешивания раствора бутыль оставляют примерно на сутки в темном месте, а затем добавляют 500 мл глицерина. Раствор вновь перемешивают и дают сутки отстояться в темном месте. Затем с помощью сифона жидкость переносят в другой сосуд, отделяя ее тем самым от оставшейся пены, и, добавив для осветления несколько капель концентрированного раствора аммиака, плотно закрывают сосуд пробкой. Приготовленный таким способом раствор следует хранить в темном месте. [c.25] Вернуться к основной статье