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回复:【轻松一下】 05-04我来讲化学

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近段时间要忙着毕业,会更新得比较慢。


来自Android客户端49楼2017-05-15 23:51
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    过滤:
    过滤是实验室最常用的分离操作,大学的有机实验和无机实验几乎每一次都要用到。过滤的原理是利用滤纸或滤布上的小孔径来透过液体并拦下较大的固体颗粒。因为胶体颗粒足够小,所以过滤对胶体无效。
    通过玻璃三角漏斗实现的普通过滤的操作是初中化学考点之一,这一点在操作规范中讲。被过滤的不一定液体,化工厂有一种除尘方法叫做布袋除尘,就是用滤布过滤空气(气体)的。大学试验室用的过滤方法一般是抽滤,所用的漏斗叫做布氏漏斗。


    来自Android客户端50楼2017-05-16 00:13
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      萃取:
      一种溶质在不同的溶剂中溶解性(溶解度)不一样。当溶解度差异很大且两种溶剂互不相溶的时候,溶解度大的溶剂就可以把溶质从溶解度小的溶剂中夺过去。该过程叫做萃取。萃取之后往往就要分液,也就是把两种互不相溶的不同液体分离,一般用的仪器是分液漏斗。*比较深奥的一点是,两溶液各自的浓度商除以各自的浓度积常数,在平衡时相等。


      来自Android客户端89楼2017-06-02 21:10
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        中学化学实验器材:
        第一类,用于固定或转移:
        玻璃棒,铁架台,滴管,镊子,试管夹,药匙
        第二类,用于盛装溶液:
        烧杯,试管,锥形瓶,细口瓶,容量瓶,烧瓶(多种)
        第三类,用于加热:
        酒精灯,酒精喷灯,石棉网,蒸发皿,表面皿,坩埚,
        第四类,用于测量:
        天平,量筒,滴定管,移液管,pH试纸
        第五类,用于分离:
        三角漏斗,分液漏斗,滤纸
        第六类,其他:集气瓶,广口瓶,回流管,冷凝管,橡皮管,棉花,橡皮塞
        大家看看有漏了的吗?欢迎补充。


        来自Android客户端113楼2017-06-07 23:37
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          玻璃棒:
          这也是个考点,因为玻璃棒在实验中的作用很多。
          1.搅拌。这个是最常用的。玻璃棒可以用来搅拌液体,固体粉末,糊状物等等。实际操作中,用玻璃棒搅拌液体的时候,要注意尽量不要发出碰撞声,这个可以用来分辨操作者的专业程度。我见过很多烧杯底部被玻璃棒划得像是画了一幅“台风”似的,那就是做实验很随意的同学们弄的。
          2.引流。这个也很重要哈。在转移溶液的时候玻璃棒经常被用来引流,比如用容量瓶配置溶液的时候,比如向漏斗中倾倒溶液的时候等等。不过,也有很多同学转移溶液的时候从来不用玻璃棒的哈!呵呵,其实学化学的很多都是不遵守实验操作规范的。
          3.转移固体。实验操作中,转移固体是不可以用手直接接触的,所以一般用玻璃棒来代替手指来刮下或推动固体。比如要收集过滤之后的滤渣,就用玻璃棒把它从滤纸上刮下来,使滤渣掉落到烧杯或者表面皿之类的容器内。
          4.蘸取。使用pH试纸测量pH值的时候,需要用玻璃棒蘸取溶液,然后再在试纸上点一下,这样可以避免试纸污染溶液。


          来自Android客户端116楼2017-06-12 00:45
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            铁架台一般配有一个铁圈和一个铁夹。铁圈用来固定漏斗或用来放被加热的容器如烧瓶烧杯之类的,铁圈用来夹管状物比如试管或者玻璃管。操作之中需要注意的是夹试管的时候,夹点位于距试管口三分之一处,试管夹也是。
            滴管的操作中需要注意的地方是,不要使滴管上方的橡皮沾到溶液,以免被腐蚀。
            至于什么药匙和镊子不要污染到别的药品之类的最基本的注意事项我就不讲了。


            来自Android客户端117楼2017-06-12 00:54
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              鉴于十五楼炸出一堆板砖,我这里插入一段关于溶解的知识。


              来自Android客户端154楼2017-06-15 16:01
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                影响溶解度的原因有很多,但用一个词来概括,就是“溶解过程的吉布斯自由能”。自由能与温度有关,它与温度的关系,我不作赘述,我主要讲一讲溶解自由能与结构的关系。另外,以下内容不包括汞齐。
                溶解自由能包括两部分,溶解熵和溶解焓,关于熵的解释,我以后会在本帖中详细论述,这里说一下焓。
                溶解焓又叫溶解热,它包括溶剂化热和气化热。
                其中气化热是溶质在溶解过程中吸收的能量。对于分子晶体,气化热等于破坏分子间作用力所需的能量,对于离子晶体,气化热等于破坏离子键所需的能量。因为断键过程与固体晶体气化过程的结构变化和能量变化都一样,所以叫气化热(其实就是一回事)。
                溶剂化热,是溶质粒子与溶剂分子结合所放出的热量。当溶剂为水的时候,就叫水合热(也叫水化热)。水是路易斯碱,所以几乎所有的阳离子都会有水合过程,对于s区金属离子,它们会与水形成离子型配位键;对于d区和p区金属离子,它们多数与水形成共价型配位键。
                水合热的大小可以用软硬酸碱理论来解释,比如锂离子的半径很小,是极“硬”的硬酸,与作为硬碱的水很容易结合,所以锂离子的水合热特别高。这也是锂的标准还原电位比钾还高的原因。


                来自Android客户端155楼2017-06-15 16:35
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                  萃取与分液:
                  当一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同时,就可以用溶解度大的溶剂将溶质从溶解度较小的溶剂中溶解出来,这种特殊的溶解过程叫做萃取。
                  说到萃取,多数人想到的是用来提取溶质,但实际生产生活中,更多的其实是用在除杂上。比如浓硫酸催化乙酸乙酯的合成,反应最后是用水洗去硫酸、乙酸与乙醇的,留下的是乙酸乙酯。这里本质上就是水将这些杂质萃取了。
                  分液也并非一定伴随萃取,上述实验中,就可以用分水器在反应时就将水分离出去,这时的分液就没有伴随萃取。


                  来自Android客户端168楼2018-12-30 19:50
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                    吉布斯自由能:
                    δG=δH-TδS
                    即吉布斯自由能等于焓减去熵与温度的积。
                    这个公式记住的人很多,但是真正理解的人很少,应用起来也只是应试罢了。
                    其实,这个公式能够牵扯到宇宙的本质,甚至其正确范围比质能守恒定律还广!当宇称不守恒的过程发生的时候,质能守恒定律可能被打破,比如宇宙大爆炸,但此公式在宇宙大爆炸的时候依然适用。


                    来自Android客户端169楼2018-12-30 20:19
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                      熵:
                      宇宙是熵增的。宇宙的总能量(焓)不变的时候,能够自发发生的变化就是熵增。从轻元素到各种重元素的产生(该过程发生于恒星核聚变),这是熵增;宇宙红移这也是熵增。下面是我在百度知道关于熵的一条回答:
                      熵,比较简单的理解是系统的无序程度,但更准确地来说,应该是系统中单个单位的自由度。下面我结合一些例子来帮助你理解。
                      1.同样质量,组成相同物体,体积(内部基本单位距离)越大,熵越大。这里的质量也包括用爱因斯坦质能方程式E=mc^2换算来的质量。比如宇宙膨胀,也是一种熵增;还有光子,比如阳光照射地球,之后以红外辐射的形式散发到外太空,这个过程中,光的波长变长了,这也是熵增。
                      2.一般来说,气体的熵大于液体大于固体。这是因为固体中的分子或原子往往处于晶格之中,大多数情况下处在一定范围内振动,是受到限制的,不自由的;而液体分子的运动也要在一定程度上受到周围分子的限制,气体分子受到周围分子的限制非常小,所以它们的熵才呈现出这种差异。
                      3.系统的组成越复杂,熵越大。比如对于固体,纯净物与混合物相比,纯净物为低熵体,这个例子的区别在分子水平上;比如晶体的熵低于非晶体,因为晶体只有一种晶格,而非晶体有无数晶格(没有晶格,无序,如果划分晶格,处处晶格不同);物态相同的单质与化合物,单质的熵更低。
                      4.相同质量与物态,同级粒子数越多的熵越大。比如鳌合反应是配体数量增多的反应,所以鳌合反应的本质是熵增。


                      来自Android客户端170楼2018-12-30 20:36
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                        焓:
                        H=Q+pV,
                        其中,Q是热能,热的本质是微观粒子的运动;
                        pV即压强与体积之积,等于压强乘以面积乘以位移,等于压力乘以位移,等于静压能,压力的本质是围观粒子之间的排斥力,所以PV的本质是势能(静电排斥力对应电势能)。
                        因此,焓等于体系所有微观粒子的动能与势能之和,即机械能。


                        来自Android客户端171楼2018-12-30 20:45
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                          熵与焓在很多情况下可以出其不意的得出结论。比如,溶质从溶液中析出(包括生成沉淀的复分解反应),是熵减过程,如果该反应是自发反应,由于吉布斯自由能需要小于零,可计算出反应放热。这包括过饱和的溶液中溶质的析出。溶解是其逆过程,是熵增的。
                          溶液处于饱和(析出-溶解平衡)状态时的吉布斯自由能等于零。以氢氧化钠为例,可知氢氧化钠的溶解其实是先放热,到了快饱和时又吸热,如果是一直放热,则自由能恒小于零,氢氧化钠永远自发溶解无法饱和,这显然是不可能的。因此,书上说的氢氧化钠溶于水放热并不是绝对的。


                          来自Android客户端172楼2018-12-30 21:01
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                            还记得氢氧化钙的溶解度曲线是下降的吗?这个也可以用熵焓分析一波。
                            溶解过程都是熵增的。当溶解过程是放热的,溶解度一定随着温度升高而升高,当溶解时吸热,且焓对温度的斜率的绝对值小于熵,溶解度也是这样变化的。而氢氧化钙,则是溶解的焓对温度的斜率的绝对值大于熵,故溶解度随温度升高而减小。可以预想,在热水中,大量钙离子与大量氢氧根离子反应生成沉淀,是强放热的。


                            来自Android客户端173楼2018-12-30 21:16
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