भिजेको सम्बन्ध - भाग 1

अकार्बनिक यौगिकहरू सामान्यतया नमीसँग सम्बन्धित छैनन्, तर जैविक यौगिकहरू विपरीत छन्। आखिर, पहिले सुक्खा चट्टानहरू हुन्, र पछिल्लो जलीय जीवित जीवहरूबाट आउँछन्। यद्यपि, व्यापक सङ्गठनहरूको वास्तविकतासँग थोरै सम्बन्ध छ। यस अवस्थामा, यो समान छ: ढुङ्गाबाट पानी निचोड गर्न सकिन्छ, तर जैविक यौगिकहरू धेरै सुक्खा हुन सक्छ।

पानी पृथ्वीमा सर्वव्यापी पदार्थ हो, र यो अन्य रासायनिक यौगिकहरूमा फेला पार्न सकिन्छ कि आश्चर्य छैन। कहिलेकाहीँ यो कमजोर रूपमा तिनीहरूसँग जोडिएको छ, तिनीहरू भित्र संलग्न छ, लुकेको रूपमा प्रकट हुन्छ, वा खुला रूपमा क्रिस्टलको संरचना बनाउँछ।

पहिलो कुरा पहिले। सुरुमा…

... आर्द्रता

धेरै रासायनिक यौगिकहरूले वातावरणबाट पानी अवशोषित गर्ने प्रवृत्ति हुन्छ - उदाहरणका लागि, प्रख्यात टेबल नुन, जुन प्रायः भान्साको बाफयुक्त, आर्द्र वातावरणमा सँगै जम्मा हुन्छ। त्यस्ता पदार्थहरू हाइग्रोस्कोपिक हुन्, र तिनीहरूले निम्त्याउने नमी हाइग्रोस्कोपिक पानी। यद्यपि, टेबल नुनलाई पानीको भाप बाँध्न पर्याप्त सापेक्षिक आर्द्रता चाहिन्छ (बक्स हेर्नुहोस्: हावामा कति पानी छ?)। यसैबीच, मरुभूमिमा वातावरणबाट पानी अवशोषित गर्न सक्ने पदार्थहरू छन्।

हावामा कति पानी छ?

निरपेक्ष आर्द्रता यो दिइएको तापक्रममा हावाको एकाइ मात्रामा रहेको जल वाष्पको मात्रा हो। उदाहरण को लागी, 0 डिग्री सेल्सियस मा 1 मि³ हावामा अधिकतम 5 ग्राम पानी हुन सक्छ (कन्डेन्सेसनबाट बच्न), 20 डिग्री सेल्सियस - लगभग 17 ग्राम पानी, र 40 डिग्री सेल्सियस - 50 ग्राम भन्दा बढी। न्यानो भान्छा वा बाथरूममा यो हुन्छ। त्यसैले धेरै भिजेको।

सापेक्ष आर्द्रता दिइएको तापक्रम (प्रतिशतको रूपमा व्यक्त गरिएको) मा अधिकतम मात्रामा हावाको प्रति एकाइ मात्रामा जल वाष्पको मात्राको अनुपात प्रतिनिधित्व गर्दछ।

अर्को प्रयोगको लागि तपाईलाई सोडियम NaOH वा पोटासियम हाइड्रोक्साइड KOH चाहिन्छ। कम्पाउन्ड ट्याब्लेट (तिनीहरू बेचेको रूपमा) घडीको गिलासमा राख्नुहोस् र केही समयको लागि हावामा छोड्नुहोस्। चाँडै तपाईंले याद गर्नुहुनेछ कि लोजेन्ज तरलको थोपाले ढाक्न थाल्छ र त्यसपछि फैलिन्छ। यो NaOH वा KOH को hygroscopicity प्रभाव हो। घरका विभिन्न कोठाहरूमा नमूनाहरू राखेर, तपाईंले यी ठाउँहरूको सापेक्षिक आर्द्रता तुलना गर्नुहुनेछ (1)।

1. घडीको गिलास (बायाँ) मा NaOH जम्मा र धेरै घण्टा हावामा (दायाँ) पछि उही निक्षेप।

2. सिलिकॉन जेलको साथ प्रयोगशाला डेसिकेटर (फोटो: विकिमीडिया/एचग्रोब)

रसायनज्ञहरू, र तिनीहरू मात्र होइन, पदार्थको नमी सामग्रीको समस्या समाधान गर्छन्। हाइग्रोस्कोपिक पानी यो एक रासायनिक यौगिक संग एक अप्रिय प्रदूषण हो, र यसको सामग्री, साथै, स्थिर छैन। यो तथ्यले प्रतिक्रियाको लागि आवश्यक अभिकर्मकको मात्रा तौल गर्न गाह्रो बनाउँछ। समाधान, अवश्य पनि, पदार्थ सुक्नु हो। औद्योगिक स्तरमा, यो तातो कक्षहरूमा हुन्छ, त्यो हो, घरको ओवनको ठूलो संस्करण।

प्रयोगशालाहरूमा, इलेक्ट्रिक ड्रायरहरू (फेरि, ओवन) को अतिरिक्त, तिनीहरू प्रयोग गर्छन् exykatory (पहिल्यै सुकेका अभिकर्मकहरू भण्डारण गर्नका लागि पनि)। यी काँचका भाँडाहरू हुन्, कडा रूपमा बन्द छन्, जसको तल त्यहाँ अत्यधिक हाइग्रोस्कोपिक पदार्थ छ (2)। यसको काम सुक्खा कम्पाउन्डबाट आर्द्रता अवशोषित गर्नु र डेसिकेटर भित्र कम आर्द्रता कायम राख्नु हो।

सुकाउने एजेन्टहरूको उदाहरणहरू: निर्जल CaCl लवण।₂ म MgSO₄, फस्फोरस अक्साइड (V) P₄O₁₀ र क्याल्सियम CaO र सिलिका जेल (सिलिका जेल)। तपाईंले औद्योगिक र खाद्य प्याकेजिङ्ग (3) मा पाइने desiccant sachets को रूप मा पछिल्लो पनि पाउनुहुनेछ।

3. खाना र औद्योगिक उत्पादनहरूलाई नमीबाट जोगाउन सिलिकन जेल।

धेरै डिह्युमिडिफायरहरू पुन: उत्पन्न गर्न सकिन्छ यदि तिनीहरूले धेरै पानी अवशोषित गर्छन् - केवल तिनीहरूलाई न्यानो गर्नुहोस्।

रासायनिक यौगिकहरु संग प्रदूषण पनि छ जमेको पानी। यो द्रुत रूपमा बढ्दै जाँदा क्रिस्टलहरूमा प्रवेश गर्दछ र ठोस शरीरले घेरिएको समाधानले क्रिस्टल बनाइएको समाधानले भरिएको ठाउँहरू सिर्जना गर्दछ। तपाईं कम्पाउन्ड विघटन गरेर र यसलाई पुन: स्थापना गरेर क्रिस्टलमा तरल बुलबुलेबाट छुटकारा पाउन सक्नुहुन्छ, तर यस पटक क्रिस्टलको वृद्धिलाई सुस्त बनाउने अवस्थाहरूमा। त्यसोभए अणुहरूले क्रिस्टल जालीमा आफूलाई "सरल रूपमा" व्यवस्थित गर्नेछन्, कुनै खाली ठाउँ छोड्दैनन्।

लुकेको पानी

केही यौगिकहरूमा, पानी अव्यक्त रूपमा अवस्थित छ, तर रसायनज्ञले यसलाई निकाल्न सक्षम छन्। तपाईले मान्न सक्नुहुन्छ कि तपाईले कुनै पनि अक्सिजन-हाइड्रोजन यौगिकबाट सही अवस्थामा पानी छोड्नुहुनेछ। तपाईंले यसलाई तताएर वा पानीलाई बलियो रूपमा अवशोषित गर्ने अर्को पदार्थको कार्यद्वारा पानी छोड्न बाध्य पार्नुहुनेछ। यस्ता सम्बन्धमा पानी पर्छ संवैधानिक पानी। रसायन निर्जलीकरण गर्ने दुवै तरिकाहरू प्रयास गर्नुहोस्।

4. रसायनहरू निर्जलीकरण हुँदा परीक्षण ट्यूबमा पानीको भाप सघन हुन्छ।

टेस्ट ट्युबमा केही बेकिंग सोडा हाल्नुहोस्, अर्थात्। सोडियम बाइकार्बोनेट NaHCO।₃। तपाईं यसलाई किराना पसलमा प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ, र भान्साकोठामा यो प्रयोग गरिन्छ, उदाहरणका लागि। बेकिंग पाउडरको रूपमा (तर धेरै अन्य प्रयोगहरू पनि छन्)।

टेस्ट ट्यूबलाई बर्नरको ज्वालामा लगभग ४५° को कोणमा आउटलेट आफ्नो तर्फ फर्काएर राख्नुहोस्। यो प्रयोगशाला स्वच्छता र सुरक्षा को सिद्धान्तहरू मध्ये एक हो - यस तरिकाले परीक्षण ट्यूबबाट तातो पदार्थको अचानक रिलीजको घटनामा तपाईले आफैलाई बचाउनुहुनेछ।

ताप बलियो हुनु पर्दैन; प्रतिक्रिया 60°C मा सुरु हुनेछ (विकृत अल्कोहल वा मैनबत्ती पनि पर्याप्त छ)। पोतको शीर्षमा नजर राख्नुहोस्। यदि ट्यूब पर्याप्त लामो छ भने, तरलको थोपा आउटलेटमा जम्मा हुन थाल्छ (4)। यदि तपाईंले तिनीहरूलाई देख्नुभएन भने, परीक्षण ट्यूबको आउटलेटमा चिसो घडीको गिलास राख्नुहोस् - बेकिंग सोडाको विघटनको क्रममा निस्कने पानीको बाफ यसमा गाढा हुनेछ (तीरको माथिको D प्रतीकले पदार्थको तताउने संकेत गर्दछ):

5. कालो नली गिलासबाट बाहिर आउँछ।

दोस्रो ग्यास उत्पादन, कार्बन डाइअक्साइड, चूना पानी प्रयोग गरेर पत्ता लगाउन सकिन्छ, अर्थात्। संतृप्त समाधान क्याल्सियम हाइड्रोक्साइड (ON) सँग₂। यसको टर्बिडिटी, क्याल्सियम कार्बोनेटको वर्षाको कारणले गर्दा, CO को उपस्थितिलाई संकेत गर्दछ।₂। यो एक baguette मा समाधान को एक ड्रप लिन र परीक्षण ट्यूब को अन्त मा राख्न पर्याप्त छ। यदि तपाईंसँग क्याल्सियम हाइड्रोक्साइड छैन भने, कुनै पनि पानीमा घुलनशील क्याल्सियम नुनको घोलमा NaOH समाधान थपेर चूनाको पानी बनाउनुहोस्।

अर्को प्रयोगमा तपाईले निम्न किचन अभिकर्मक प्रयोग गर्नुहुनेछ - नियमित चिनी, अर्थात्, सुक्रोज सी।₁₂H2₂O₁₁। तपाईंलाई सल्फ्यूरिक एसिड एच को एक केंद्रित समाधान पनि चाहिन्छ₂SO₄.

म यो खतरनाक अभिकर्मक संग काम गर्न को लागी नियमहरु को तुरुन्तै सम्झाउँछु: रबर पन्जा र चश्मा आवश्यक छ, र प्रयोग प्लास्टिक ट्रे वा प्लास्टिक फिल्म मा गरिन्छ।

भाँडो भर्ने सानो बीकरमा चिनीको आधा मात्रा हाल्नुहोस्। अब थपिएको चिनीको आधा बराबर मात्रामा सल्फ्यूरिक एसिडको घोल हाल्नुहोस्। सामग्रीलाई गिलासको डण्डीले हलचल गर्नुहोस् ताकि एसिड सम्पूर्ण भोल्युममा समान रूपमा वितरित हुन्छ। केही समयको लागि केहि पनि हुँदैन, तर अचानक चिनी अँध्यारो हुन थाल्छ, त्यसपछि कालो हुन्छ र अन्तमा, भाँडाबाट "बाहिर आउन" सुरु हुन्छ।

सेतो चिनी जस्तो नदेखिने कालो पिण्ड, फकिरको टोकरीबाट सर्प झैं गिलासबाट बाहिर निस्कन्छ। सबै कुरा ततिरहेको छ, पानीको बाफको बादल देखिन्छ र हिसाइ पनि सुनिन्छ (यो पनि दरारबाट निस्केको पानीको भाप हो)।

अनुभव आकर्षक छ, तथाकथित वर्गबाट। रासायनिक नली (5)। केन्द्रित एच समाधानको हाइग्रोस्कोपीसिटी अवलोकन प्रभावहरूको लागि जिम्मेवार छ।₂SO₄। यो यति ठूलो छ कि पानी अन्य पदार्थहरूबाट समाधानमा आउँछ, यस अवस्थामा सुक्रोज:

चिनीको निर्जलीकरणको अवशेषहरू पानीको वाष्पसँग संतृप्त हुन्छन् (याद गर्नुहोस् कि केन्द्रित एच मिश्रण गर्दा₂SO₄ धेरै गर्मी पानी संग रिलीज गरिन्छ), जसले तिनीहरूको मात्रामा उल्लेखनीय वृद्धि र गिलासबाट मास उठाउने प्रभावको कारण बनाउँछ।

क्रिस्टलमा फसेको छ

6. परीक्षण ट्यूबमा क्रिस्टलीय कपर (II) सल्फेट तताउने। यौगिक को आंशिक निर्जलीकरण देखिने छ।

र रसायनमा निहित पानी को अर्को प्रकार। यस पटक यो स्पष्ट रूपमा प्रकट हुन्छ (संवैधानिक पानीको विपरीत), र यसको मात्रा सख्त रूपमा परिभाषित गरिएको छ (र मनमानी रूपमा होइन, हाइग्रोस्कोपिक पानीको मामलामा)। यो क्रिस्टलाइजेशनको पानीजसले क्रिस्टलहरूलाई रंग दिन्छ - जब हटाइन्छ, तिनीहरू अनाकार पाउडरमा विघटन हुन्छन् (जसलाई तपाईले प्रयोगात्मक रूपमा देख्नुहुनेछ, एक रसायनज्ञको रूपमा उपयुक्त हुन्छ)।

हाइड्रेटेड कपर (II) सल्फेट CuSO को नीलो क्रिस्टलहरूमा भण्डारण गर्नुहोस्₄×५च₂ओह, सबैभन्दा लोकप्रिय प्रयोगशाला अभिकर्मक मध्ये एक। सानो मात्रामा सानो क्रिस्टललाई टेस्ट ट्यूब वा बाष्पीकरणमा हाल्नुहोस् (दोस्रो विधि राम्रो छ, तर कम्पाउन्डको सानो मात्राको अवस्थामा, तपाइँ परीक्षण ट्यूब प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ; एक महिनामा थप)। सावधानीपूर्वक टर्चको आगोमा तताउन सुरु गर्नुहोस् (एक विकृत अल्कोहल बत्ती पर्याप्त हुनेछ)।

टेस्ट ट्युबलाई बारम्बार हल्लाउनुहोस्, तपाईबाट टाढा फर्कनुहोस्, वा स्ट्यान्डको ह्यान्डलमा राखिएको बाष्पीकरणमा ब्यागुएट हलाउनुहोस् (थलमा झुक्नु हुँदैन)। तापक्रम बढ्दै जाँदा, नुनको रंग फिक्का हुन थाल्छ जबसम्म यो अन्ततः लगभग सेतो हुँदैन। एकै समयमा, तरलको थोपा टेस्ट ट्यूबको माथिल्लो भागमा जम्मा हुन्छ। यो नुन क्रिस्टलबाट हटाइएको पानी हो (बाष्पीकरणमा तताएर, तपाईंले भाँडामा चिसो घडी गिलास राखेर पानी पाउनुहुनेछ), जुन यस बीचमा पाउडरमा विघटन भएको छ (6)। यौगिकको निर्जलीकरण चरणहरूमा हुन्छ:

६५० डिग्री सेल्सियसभन्दा माथिको तापक्रममा थप वृद्धिले निर्जल नुनको विघटन गराउँछ। सेतो निर्जल CuSO पाउडर₄ कडा रूपमा स्क्रू गरिएको कन्टेनरमा भण्डार गर्नुहोस् (तपाईले यसमा डेसिकेन्ट झोला राख्न सक्नुहुन्छ)।

तपाईले सोध्न सक्नुहुन्छ: समीकरणले वर्णन गरे अनुसार निर्जलीकरण हुन्छ भनेर हामीले कसरी थाहा पाउने? वा सम्बन्धहरू किन यो ढाँचा पछ्याउँछन्? तपाईले अर्को महिना यो नुनमा पानीको मात्रा निर्धारण गर्नुहुनेछ, अब म पहिलो प्रश्नको जवाफ दिनेछु। तापक्रम बढ्दै जाँदा पदार्थको पिण्डमा भएको परिवर्तनलाई हामीले हेर्न सक्ने विधिलाई भनिन्छ थर्मोग्राविमेट्रिक विश्लेषण। अध्ययन अन्तर्गत पदार्थ एक ट्रे मा राखिएको छ, तथाकथित थर्मल सन्तुलन, र तौल मा परिवर्तन पढ्दै, तताइएको।

निस्सन्देह, आज थर्मल ब्यालेन्स आफैले डाटा रेकर्ड गर्दछ, एकै समयमा सम्बन्धित ग्राफ (7) कोर्दै। ग्राफको वक्रको आकारले कुन तापक्रममा "केही" हुन्छ भनेर देखाउँछ, जस्तै वाष्पशील पदार्थ (तौल घटाउने) वा हावामा रहेको ग्याससँग मिलाएर (त्यसपछि ठूलो मात्रामा बढ्छ) जस्ता कम्पाउन्डले देखाउँछ। मासमा परिवर्तनले तपाईंलाई के र कुन मात्रामा घट्यो वा बढेको छ भनेर निर्धारण गर्न अनुमति दिन्छ।

7. क्रिस्टलीय तामा (II) सल्फेटको थर्मोग्राभिमेट्रिक कर्भको ग्राफ।

हाइड्रेटेड CuSO₄ यसको जलीय घोल जस्तै लगभग उस्तै रंग छ। यो संयोग होइन। घोलमा क्यू आयन₂+ छवटा पानीको अणुहरूले घेरिएको छ, र क्रिस्टलमा - चारले, वर्गको कुनामा रहेको छ जसको यो केन्द्र हो। धातु आयनको माथि र तल सल्फेट आयनहरू छन्, जसमध्ये प्रत्येकले दुई छिमेकी क्याशनहरू "सेवा" गर्दछ (त्यसैले स्टोइचियोमेट्री सही छ)। तर पाँचौं पानी अणु कहाँ छ? यो तामा (II) आयन वरपरको ब्यान्डमा सल्फेट आयनहरू मध्ये एक र पानीको अणुको बीचमा हुन्छ।

र फेरि जिज्ञासु पाठकले सोध्नेछ: तपाईलाई यो कसरी थाहा छ? यस पटक क्रिस्टलहरूको छविहरूबाट उनीहरूलाई एक्स-रेको साथ विकिरण गरेर प्राप्त गरियो। यद्यपि, निर्जल यौगिक किन सेतो र हाइड्रेटेड यौगिक निलो हुन्छ भन्ने व्याख्या उन्नत रसायन विज्ञान हो। उनको पढाइ गर्ने बेला भयो।

यो पनि हेर्नुहोस्: