摩擦结“冰”的内容有什么?
摩擦结“冰”的内容有什么?
取一个干净的试管,注放半管冷水,加入含有结晶水的硫 酸钠晶体,用玻璃棒不断地搅拌,加到晶体不能再溶为止。然后再多加一些晶体,用热水温热使它全部溶解(温度不 得超过32。4^,因为含10个结晶水的硫酸钠在32。41以上即脱 水,变成无水硫酸钠。
无水硫酸钠的溶解度,随着温度的上升 反而降低)。最后,用纸片将试管口盖好(防止落人灰尘,影响实验效 果),静止冷却。约1小时后,小心将纸片取走,用玻璃棒剧烈 地摩擦试管壁,你就会看见试管中有“冰块”析出来。原来并不是试管里结了冰,而是析出了硫酸钠晶体。
为什用玻璃棒摩擦试管壁就会析出晶体呢?因为硫酸钠在室温下的水中,已经溶解到不能再溶的程度 了,也就是达到了饱和状态。由于硫酸钠在32T以下,溶解的 数量随着温度的升高而增加,所以温热后,未溶的那部分硫酸 钠也溶解了。它的浓度就比室温时大,这种溶液叫“过饱和溶 液”。
过饱和溶液不如饱和溶液稳定(处于介稳定状态),它极 易析出溶质转变为饱和状态。因为这个试管中硫酸钠的过饱和 溶液,冷却得慢又没大的灰尘落入,更没有同种晶体存在,所 以它没有晶体析出。但当用玻璃棒摩擦试管壁时,可以促进晶核的形成,破坏 溶液的过饱和状态,于是过量的硫酸钠便迅速地形成结晶析 出,试管内就像气温骤然下降结了 “冰” 一样。