Harreman hezea - ​​1. zatia

Konposatu ez-organikoak normalean ez dira hezetasunarekin lotzen, eta konposatu organikoak, berriz, alderantziz. Azken finean, lehenak arroka lehorrak dira, eta bigarrenak uretako izaki bizidunetatik datoz. Hala ere, hedatuta dauden elkarteek errealitatearekin zerikusi gutxi dute. Kasu honetan, antzekoa da: ura harrietatik atera daiteke, eta konposatu organikoak oso lehorrak izan daitezke.

Ura Lurrean nonahiko substantzia bat da, eta ez da harritzekoa beste konposatu kimiko batzuetan ere aurkitzea. Batzuetan, haiekin lotu gabe dago, haien barnean itxita, forma latente batean agertzen da edo kristalen egitura argiki eraikitzen du.

Lehen gauzak lehenik. Hasieran…

… Hezetasuna

Konposatu kimiko askok ingurunetik ura xurgatzen dute; adibidez, mahaiko gatz ezaguna, sukaldeko giro lurrun eta hezean sarritan biltzen dena. Halako substantziak higroskopikoak dira eta eragiten duten hezetasuna ur higroskopikoa. Hala ere, mahai-gatzak nahikoa hezetasun erlatiboa behar du (ikus koadroa: Zenbat ur dago airean?) ur-lurruna lotzeko. Bitartean, basamortuan inguruneko ura xurga dezaketen substantziak daude.

Zenbat ur dago airean?

Hezetasun absolutua tenperatura jakin batean aire bolumen-unitate batean dagoen ur-lurrun kantitatea da. Adibidez, 0°С-tan 1 m-tan³ Airean gehienez 5 g ur egon daitezke (kondentsaziorik egon ez dadin), 20 ° C - 17 g ur inguru eta 40 ° C - 50 g baino gehiago Sukalde epel batean edo bainugela, hau, beraz, nahiko bustita dago.

Hezetasun erlatiboa aire bolumen-unitate bakoitzeko ur-lurrun-kantitatearen eta tenperatura jakin bateko kopuru maximoaren arteko erlazioa da (ehunekotan adierazita).

Hurrengo esperimentuak sodio NaOH edo potasio hidroxidoa KOH beharko ditu. Jarri tableta konposatu bat (saltzen diren bezala) erlojuaren beira baten gainean eta utzi pixka bat airean. Laster ohartuko zara pastilla likido tantaz estaltzen hasten dela, eta gero zabaltzen. Hau NaOH edo KOH-ren higroskopikotasunaren eragina da. Laginak etxeko gela ezberdinetan jarriz, leku horietako hezetasun erlatiboa konparatu dezakezu (1).

1. NaOH-aren prezipitazioa erlojuaren beira baten gainean (ezkerrean) eta hauspeakada bera airean ordu batzuk igaro ondoren (eskuinean).

2. Laborategiko lehorgailua silikonazko gelarekin (argazkia: Wikimedia/Hgrobe)

Kimikariek, eta ez haiek bakarrik, substantzia baten hezetasunaren arazoa konpontzen dute. Ur higroskopikoa konposatu kimiko baten kutsadura desatsegina da, eta bere edukia, gainera, ezegonkorra da. Gertaera horrek zaildu egiten du erreakziorako behar den erreaktibo kopurua pisatzea. Soluzioa, noski, substantzia lehortzea da. Eskala industrialean, hau berotutako ganberetan gertatzen da, hau da, etxeko labe baten bertsio handituan.

Laborategietan, lehorgailu elektrikoez gain (berriz, labeak), eskikoa (dagoeneko lehortutako erreaktiboak gordetzeko ere). Beirazko ontziak dira, ondo itxiak, eta horien hondoan substantzia oso higroskopiko bat dago (2). Bere lana konposatu lehortik hezetasuna xurgatzea eta lehorgailuaren barruko hezetasuna baxua mantentzea da.

Lehorgarrien adibideak: CaCl gatz anhidroak.₂ I MgSO₄, fosforo (V) oxidoak P₄O₁₀ eta kaltzio CaO eta silize gel (silize gel). Azken hori, gainera, industria eta elikagaien ontzietan jarritako lehorgailuen sachetetan aurkituko duzu (3).

3. Elikagaiak eta industria produktuak hezetasunetik babesteko silikonazko gela.

Deshezegailu asko birsor daitezke ur gehiegi xurgatzen badute - berotu besterik ez dago.

Kutsadura kimikoa ere badago. botilatutako ura. Kristaletan sartzen da hazkuntza azkarrean zehar eta kristala sortu den disoluzioz betetako espazioak sortzen ditu, solido batez inguratuta. Kristalaren burbuil likidoak ken ditzakezu konposatua disolbatuz eta birkristalizatuz, baina oraingoan kristalaren hazkundea moteltzen duten baldintzetan. Ondoren, molekulak "txukun" finkatuko dira sare kristalean, hutsunerik utzi gabe.

ezkutuko ura

Konposatu batzuetan, ura ezkutuan dago, baina kimikariak gai da horietatik ateratzeko. Baldintza egokietan edozein oxigeno-hidrogeno konposatutik ura askatuko duzula pentsa daiteke. Berotuz edo ura biziki xurgatzen duen beste substantzia baten eraginez ura utzaraziko duzu. Ura halako harreman batean konstituzio-ura. Saiatu bi deshidratazio kimiko metodoak.

4. Produktu kimikoak deshidratatzen direnean ur-lurruna kondentsatu egiten da entsegu-hodian.

Bota bicarbonato pixka bat probetara, hau da. sodio bikarbonatoa NaHCO.₃. Janari dendan lor dezakezu, eta sukaldean erabiltzen da, adibidez. gozogintzarako legamia-agente gisa (baina beste erabilera asko ere baditu).

Jarri saio-hodia erregailuaren sugan, gutxi gorabehera 45°-ko angeluan, irteerako irekidura zure aurrean dagoela. Hau da laborategiko higienearen eta segurtasunaren printzipioetako bat - horrela babesten duzu zure burua entsegu-hodi batetik berotutako substantzia bat-batean askatzen bada.

Berokuntza ez da zertan indartsua izan, erreakzioa 60 º C-tan hasiko da (nahikoa da espiritu metilatu bat edo kandela bat ere). Begiratu ontziaren goiko aldean. Hodia nahikoa luzea bada, irteeran likido tantak biltzen hasiko dira (4). Ikusten ez badituzu, jarri erloju-beira hotz bat saiakuntza-hodiaren irteeraren gainean - gozogintza soda deskonposizioan askatzen den ur-lurruna kondentsatzen da (geziaren gaineko D ikurrak substantzia berotzea adierazten du):

5. Mahuka beltza edalontzitik ateratzen da.

Bigarren gas-produktua, karbono dioxidoa, kare-ura erabiliz antzeman daiteke, hau da. disoluzio saturatua kaltzio hidroxidoa Sa (ON)₂. Kaltzio karbonatoaren prezipitazioak eragindako uhertasuna CO presentziaren adierazgarria da₂. Nahikoa da disoluzioaren tanta bat baguette batean hartu eta saio-hodiaren muturrean jartzea. Kaltzio hidroxidorik ez baduzu, egin kare-ura NaOH disoluzio bat gehituz ur-disolbagarria den kaltzio gatz-soluziori.

Hurrengo esperimentuan, hurrengo sukaldeko erreaktiboa erabiliko duzu - azukre arrunta, hau da, sakarosa C.₁₂H2₂O₁₁. H azido sulfurikoaren disoluzio kontzentratua ere beharko duzu₂SO₄.

Erreaktibo arriskutsu honekin lan egiteko arauak berehala gogorarazten dizkizut: gomazko eskularruak eta betaurrekoak behar dira, eta esperimentua plastikozko erretilu edo plastikozko paper batean egiten da.

Bota azukrea edalontzi txiki batean ontzia betetakoaren erdia. Orain bota azido sulfuriko disoluzio bat isuritako azukrearen erdiaren berdina. Nahasi edukia beirazko haga batekin, azidoa bolumen osoan uniformeki banatu dadin. Denbora batez ez da ezer gertatzen, baina bat-batean azukrea iluntzen hasten da, gero belztu egiten da, eta azkenean ontzia "uzten" hasten da.

Masa beltz porotsu bat, jada azukre zuriaren itxurarik gabe, edalontzitik arrastaka ateratzen da fakirren saski bateko suge bat bezala. Guztia berotzen da, ur-lurrun-hodeiak ikusten dira eta txistu bat ere entzuten da (hau ere ur-lurruna da pitzadetatik irteten dena).

Esperientzia erakargarria da, deiturikoen kategoriakoa. mahuka kimikoak (5). H-ren disoluzio kontzentratu baten higroskopikotasuna da behatutako efektuen erantzule.₂SO₄. Hain handia da, non ura beste substantzia batzuetatik sartzen da disoluzioan, kasu honetan sakarosatik:

Azukrearen deshidratazioaren hondarrak ur-lurrunarekin saturatuta daude (gogoratu H kontzentratua nahastean₂SO₄ urarekin bero asko askatzen da), eta horrek bolumenaren igoera nabarmena eragiten du eta edalontzitik masa altxatzearen eragina.

Kristal batean harrapatuta

6. Saio-hodi batean kobre sulfato kristalinoa (II) berotzea. Konposatuaren deshidratazio partziala ikusten da.

Eta produktu kimikoetan dagoen beste ur mota bat. Oraingoan esplizituki agertzen da (ur konstituzionala ez bezala), eta bere zenbatekoa zorrozki definituta dago (eta ez arbitrarioa, ur higroskopikoaren kasuan bezala). Hau kristalizazio urakristalei kolorea ematen diena - kentzean, hauts amorfo batean desintegratzen dira (esperimentalki ikusiko duzu, kimikari bati dagokion moduan).

Hornitu kobre (II) sulfato hidratatuaren CuSO kristal urdinez₄× 5h₂Oh, laborategiko erreaktibo ezagunenetako bat. Isuri kristal txiki kopuru txiki bat saio-hodi edo lurrungailu batera (bigarren metodoa hobea da, baina konposatuaren kopuru txiki baten kasuan, saio-hodi bat ere erabil daiteke; gehiago hilabete batean). Astiro-astiro, hasi berotzen erregailuaren suaren gainean (nahikoa izango da alkohol desnaturalizatuko lanpara bat).

Astindu maiz hodia zuregandik urrun, edo nahastu baguette tripodearen heldulekuan jarritako lurrungailuan (ez makurtu beira-ontziaren gainean). Tenperatura igo ahala, gatzaren kolorea desagertzen hasten da, azkenean ia zuri bihurtzen den arte. Kasu honetan, saio-hodiaren goiko aldean likido-tantak biltzen dira. Gatz-kristaletatik kendutako ura da (lurrungailu batean berotzeak ura agerian utziko du ontziaren gainean erloju-beira hotz bat jarriz), bitartean hauts batean desegin dena (6). Konposatuaren deshidratazioa fasetan gertatzen da:

650 °C-tik gorako tenperatura gehiago igotzeak gatz anhidroaren deskonposizioa eragiten du. CuSO anhidro hauts zuria₄ gorde ondo izorraturiko ontzi batean (hezetasuna xurgatzeko poltsa bat jar dezakezu bertan).

Galdetuko duzu: nola dakigu deshidratazioa gertatzen dela ekuazioek deskribatzen duten moduan? Edo zergatik jarraitzen dute harremanek eredu hori? Datorren hilabetean gatz honetan dagoen ur kantitatea zehazten lan egingo duzu, orain lehen galderari erantzungo diot. Tenperatura gora egin ahala substantzia baten masaren aldaketa behatzeko metodoari deitzen zaio analisi termogravimetrikoa. Saiakuntzako substantzia palet batean jartzen da, balantza termikoa deritzona, eta berotzen da, pisu-aldaketak irakurriz.

Jakina, gaur egun termobalantzak eurek erregistratzen dituzte datuak, aldi berean dagokion grafikoa marraztuz (7). Grafikoaren kurbaren formak erakusten du zer tenperaturatan gertatzen den "zerbait"; adibidez, substantzia lurrunkor bat askatzen da konposatutik (pisua galtzea) edo airean dagoen gas batekin konbinatzen da (gero masa handitzen da). Masaren aldaketak zer eta zer kantitatetan murriztu edo handitu den zehazteko aukera ematen du.

7. Kobre(II) sulfato kristalinoaren kurba termogravimetrikoaren grafikoa.

CuSO hidratatua₄ bere disoluzio urtsuaren ia kolore bera du. Hau ez da kasualitatea. Cu ioia disoluzioan₂+ sei ur molekulek inguratuta dago, eta kristalean - lau, karratuaren ertzetan etzanda, zeinaren erdigunea baita. Metal ioiaren gainean eta azpian sulfato anioiak daude, eta horietako bakoitzak ondoko bi katioi "zerbitzu" ditu (beraz, estekiometria zuzena da). Baina non dago bosgarren ur molekula? Sulfato ioietako baten eta ur molekula baten artean dago kobre (II) ioia inguratzen duen gerriko batean.

Eta berriro ere, irakurle jakintsuak galdetuko du: nola dakizu hau? Oraingoan, X izpiekin irradiatuz lortutako kristalen irudietatik abiatuta. Hala ere, konposatu anhidro bat zuria eta konposatu hidratatua urdina zergatik den azaltzea kimika aurreratua da. Ikasteko ordua da.

Ikusi ere: