Sintezė, kurią sudaro, pavyzdžiai ir eksperimentas

The sintezė tai yra medžiagos pasikeitimas iš kietos į skystą medžiagą temperatūros intervale. Jei cheminė medžiaga turi didelį grynumo laipsnį, skirtumas atitinka tam tikrą temperatūrą: lydymosi temperatūrą. O kai yra tam tikras priemaišų laipsnis, lydymosi temperatūra nurodoma intervale (pvz., 120-122ºC)..

Tai vienas iš labiausiai paplitusių fizinių procesų gamtoje. Kietos medžiagos sugeria šilumą ir pakelia jo temperatūrą, kol pradeda formuotis pirmieji skysčio lašai. Tada kiti lašai seka pirmuosius, o nors visa kieta medžiaga ištirpsta, jos temperatūra išlieka pastovi.

Kodėl? Kadangi visa šiluma suvartojama daugiau skysčių, o ne šildyti. Todėl kieta medžiaga ir skystis turi tokią pačią temperatūrą ir kartu egzistuoja pusiausvyroje. Jei šilumos tiekimas yra pastovus, balansas pereina prie viso skysčio susidarymo.

Dėl šios priežasties, kai ledo stalaktitas pradeda lydėti pavasarį, prasidėjus valstybės pasikeitimui, jis nesibaigs tol, kol jis nepasikeis skystu vandeniu. Aukščiau esančiame paveiksle matyti, kad net ir ledo kristalai plaukia kabančio kritimo viduje.

Nežinomos medžiagos lydymosi temperatūros nustatymas yra puikus bandymas jį identifikuoti (jei jame nėra daug priemaišų).

Ji taip pat atskleidžia, kaip stiprios yra kietųjų dalelių molekulių sąveikos; tuo metu, kai atsiranda aukštesnės temperatūros, tuo stipresnės bus jų molekulinės jėgos.

Indeksas

• 1 Ką sudaro susiliejimas??
  • 1.1 Kietų mišinių ir emulsijų lydymas
• 2 Pavyzdžiai
  • 2.1 Virtuvėje
  • 2.2 Ornamentuose
  • 2.3 Gamtoje
• 3 Dažniausių medžiagų sintezės taškai
• 4 Eksperimentuokite, kad paaiškintumėte vaikų ir paauglių sintezę
  • 4.1 Spalvingos ledo kupolai
  • 4.2 Šiluminė spintelė
• 5 Nuorodos

Ką sudaro susiliejimas??

Sintezė susideda iš būsenos pasikeitimo nuo kieto iki skysto. Skysčio molekulės ar atomai turi didesnę vidutinę energiją, nes jie juda, vibruoja ir sukasi didesniu greičiu. Dėl to padidėja tarpmolekulinė erdvė ir todėl padidėja tūris (nors taip nėra vandens atveju)..

Kadangi kietosiose medžiagose molekulės yra labiau kompaktiškos, jų judėjime trūksta laisvių, o vidutinė energija yra mažesnė. Norint pereiti prie kieto-skysčio, kietosios medžiagos molekulės ar atomai turi vibruoti didesniu greičiu sugerdami šilumą.

Kai jie vibruoja, jie atskiria molekulių rinkinį, kuris susitinka, kad sudarytų pirmąjį lašą. Ir taip, sintezė yra nieko daugiau nei kietos lydymas, kurį sukelia šilumos efektas. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo greičiau susidaro kieta medžiaga.

Ypač susiliejimas gali suteikti kelią tunelių ir porų susidarymui kietoje medžiagoje. Tai galima įrodyti naudojant specialų eksperimentą vaikams.

Kietų mišinių ir emulsijų tirpalai

Ledai

Sintezė reiškia medžiagos ar mišinio lydymą šiluma. Tačiau šis terminas vartojamas ir kitų medžiagų, kurios nėra griežtai klasifikuojamos kaip kietos medžiagos, lydymui: emulsijos.

Idealus pavyzdys yra ledai. Jie yra šaldyto vandens emulsijos (o kai kuriose - kristalizuotos), su oru ir riebalais (pienu, grietinėlėmis, kakava, sviestu ir tt).

Ledai lydosi arba tirpsta, nes ledas viršija jo lydymosi temperatūrą, oras pradeda pabėgti, o skystis patenka į likusias jo dalis..

Ledų chemija yra labai sudėtinga ir yra įdomus ir smalsus svarstant sintezės apibrėžimą.

Saldus ir sūrus ledas

Kalbant apie kitus kietus mišinius, analitiniais tikslais negalima tinkamai kalbėti apie lydymosi temperatūrą; tai reiškia, kad nėra lemiamas kriterijus nustatyti vieną ar kelias medžiagas. Mišinyje, kai komponentas tirpsta, kiti gali ištirpti skystoje fazėje, kuri yra įstrižai priešinga fuzijai..

Pavyzdžiui, kietas ledo-cukraus druskos mišinys visiškai ištirps, kai ledas ištirps. Kadangi cukrus ir druska yra labai tirpūs vandenyje, jie ištirps, bet tai nereiškia, kad cukrus ir druska ištirpsta.

Pavyzdžiai

Virtuvėje

Kai kurie bendrieji sintezės pavyzdžiai yra virtuvės viduje. Sluoksniai, šokoladiniai saldainiai, guma ir kiti saldumynai ištirpsta, jei gauna saulės šilumą tiesiogiai, arba jei jie yra užrakinti karštose vietose. Kai kurie saldumynai, tokie kaip vaivorykštės, yra sąmoningai ištirpinti, kad jie galėtų mėgautis savo skoniais.

Daugelis receptų rodo, kad prieš pridedant vieną ar daugiau ingredientų turi ištirpti. Sūriai, riebalai ir medus (labai klampūs) taip pat yra tarp šių ingredientų.

Ornamentuose

Norint papuošti tam tikras erdves ir daiktus, naudojami metalai, stiklas ir keramika su skirtingais dizainais. Šiuos ornamentus galima pamatyti pastato terasoje, kai kurių sienų kristaluose ir mozaikose arba juvelyrinių dirbinių viduje parduodamuose gaminiuose.

Visi jie susideda iš medžiagų, kurios lydosi labai aukštoje temperatūroje, todėl jos turi iš pradžių tirpti arba suminkštinti dirbti ir suteikti jiems norimas formas.

Tai yra vieta, kurioje dirbate su kaitinamuoju geležimi, kaip kalviai gamina ginklus, įrankius ir kitus objektus. Be to, sintezė leidžia gauti lydinių, kai suvirinami du ar daugiau metalų skirtingose ​​masės dalyse.

Iš lydyto stiklo galite sukurti dekoratyvinių figūrų, pavyzdžiui, arklių, gulbių, vyrų ir moterų, kelionės prisiminimų ir kt..

Gamtoje

Pagrindiniai gamtos sintezės pavyzdžiai matomi ledkalnių lydymosi procese; lavoje - uolų mišinys, ištirpęs intensyvioje ugnikalnių šilumoje; ir planetos plutoje, kur vyrauja skystieji metalai, ypač geležis.

Dažniausių medžiagų lydymosi taškai

Toliau pateikiamas bendrų medžiagų sąrašas su atitinkamais jų lydymosi taškais:

-Ledo, 0ºC

-Parafinas, 65,6 ° C

-Šokoladiniai saldainiai, 15,6-36,1ºC (atkreipkite dėmesį, kad tai yra temperatūros diapazonas, nes yra šokoladų, lydančių žemesnėje ar aukštesnėje temperatūroje)

-Palmitino rūgštis, 63 ° C

-Agaras, 85ºC

-Fosforas, 44ºC

-Aliuminis, 658ºC

-Kalcis, 851ºC

-Auksas, 1083ºC

-Varis, 1083ºC

-Geležis, 1530ºC

-Gyvsidabris, -39ºC (kambario temperatūroje jis skystas)

-Metano dujos, -182ºC

-Etanolis, -117ºC

-Grafito anglis, 4073ºC

-Deimanto anglis, 4096ºC

Kaip matyti, metalai paprastai dėl savo metalinių jungčių turi aukščiausius lydymosi taškus. Tačiau, nepaisant kovalentinių ryšių, anglys jas įveikia, tačiau labai stabilios molekulinės struktūros.

Mažos ir apolinės molekulės, tokios kaip metano dujos ir etanolis, neturi pakankamai stiprios sąveikos, kad išliktų kietoje būsenoje kambario temperatūroje..

Likusiam laikotarpiui, intermolekulinės sąveikos stiprumas kietoje medžiagoje gali būti nustatomas matuojant jo lydymosi temperatūrą. Kieta, kuri palaiko degimo temperatūrą, turi turėti labai stabilią struktūrą.

Apoliarinės kovalentinės kietosios medžiagos paprastai turi mažesnius lydymosi taškus nei poliniai, joniniai ir metaliniai kovalentai kietosios medžiagos..

Eksperimentuokite, kad paaiškintumėte vaikų ir paauglių sintezę

Spalvingos ledo kupolai

Tai galbūt vienas iš meniškiausių ir paprastiausių eksperimentų, siekiant paaiškinti sintezę vaikams. Jums reikia:

-Kai kurie patiekalai, tokiu būdu, kad užšaldant vandenį jose susidaro kupolai

-Didelė dėklas, užtikrinantis paviršių, kuriame galite ištirpti ledą nesukeliant nelaimės

-Druska (gali būti pigiausia rinkoje)

-Augaliniai dažai ir lašintuvai arba šaukštai juos pridėti

Gavus ledo kupolus ir uždėjus ant padėklo, į paviršių pridedama santykinai nedidelė druskos dalis. Vienintelis druskos sąlytis su ledu sukels vandens upes, kurios sudrėkins dėklas.

Taip yra todėl, kad ledas turi didelį afinitetą druskai ir atsiranda tirpinimas, kurio lydymosi temperatūra yra mažesnė nei ledo.

Po to į kupolus pridedama kelių lašų dažų. Spalva įsiskverbia į kupolo ir visų jo porų tunelius, kaip pirmąsias jo lydymosi pasekmes. Rezultatas - spalvingas karnavalas, įstrigęs ledo viduje.

Galiausiai, dažai bus sumaišyti į dėklo vandenį, suteikiant kitam vaizdiniam vaizdui mažiems žiūrovams.

Šiluminė spintelė

Viduje spintoje, kurioje yra kontroliuojama temperatūra, daugybė medžiagų gali būti dedamos į karščiui atsparias talpyklas. Šio eksperimento tikslas - parodyti paaugliams, kad kiekviena medžiaga turi savo lydymosi temperatūrą.

Kokias medžiagas galima pasirinkti? Logiškai, metalai arba druskos gali patekti į spintelę, nes jos tirpsta esant aukštesnei nei 500 ° C temperatūrai (spintelė išlydytų)..

Todėl iš medžiagų sąrašo galima pasirinkti ne daugiau kaip 100 ° C, pavyzdžiui: gyvsidabris (darant prielaidą, kad spintelę galima atšaldyti žemiau -40 ° C), ledą, šokoladą, parafiną ir palmitino rūgštį.

Paaugliai (taip pat ir vaikai) žiūri į gyvsidabrio pavidalo metalinį juodą skystį; tada balto ledo, šokolado, palmitino rūgšties ir, galiausiai, parafino žvakės lydymas.

Siekiant paaiškinti, kodėl parafinas tirpsta aukštesnėje temperatūroje nei šokoladas, reikės analizuoti jo struktūras.

Jei ir parafinas, ir palmitino rūgštis yra organiniai junginiai, pirmoji turėtų būti sunkesnė molekulė arba poliaresnė molekulė (arba abu tuo pačiu metu). Šių pastabų paaiškinimas gali būti paliktas namų darbams studentams.

Nuorodos

1. Van't Hul J. (2012 m. Liepos 24 d.). Lydymosi ledo mokslas eksperimentuoja su druska ir skystais akvareliais. Gauta iš: artfulparent.com
2. Tobinas, Declan. (2018). Pramogos Faktai apie lydymosi tašką vaikams. Lengvas mokslas vaikams. Gauta iš: easyscienceforkids.com
3. Sarah. (2015 m. Birželio 11 d.). Paprastas mokslas eksperimentas vaikams: kas lydosi saulėje? Smulkus įdomus berniukams ir mergaitėms. Gauta iš: frugalfun4boys.com
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemija (8-asis red.). Mokymosi mokymas.
5. h2g2. (2017 m. Spalio 3 d.). Kai kurių bendrų medžiagų lydymosi taškai. Gauta iš: h2g2.com
6. Atvirasis universitetas. (2006 m. Rugpjūčio 3 d.). Lydymosi taškai. Gauta iš: open.edu
7. Lumen, ne chemijos chemija. (s.f.). Lydymosi temperatūra. Gauta iš: courses.lumenlearning.com
8. Gillespie, Claire. (2018 m. Balandžio 13 d.). Kokie veiksniai veikia lydymosi temperatūrą? Moksliniai tyrimai. Gauta iš: sciencing.com