溶解定义:广义上说,超过两种以上物质混合而成为一个分子状态的均匀相的过程称为溶解。而狭义的溶解指的是一种液体对于固体/液体/或气体产生化学反应使其成为分子状态的均匀相的过程称为溶解。一种物质(溶质)分散于另一种物质(溶剂)中成为溶液的过程。如食盐或蔗糖溶解于水而成水溶液。溶液并不一定为液体,可以是固体、液体、气体。比如均匀的合金和空气都可以称为溶液。当两种物质互溶时,一般把质量大的物质称为溶剂(如有水在其中,一般习惯将水称为溶剂)。
溶解过程:
物质溶解于水,通常经过两个过程:一种是溶质分子(或离子)的扩散过程,这种过程为物理过程,需要吸收热量;另一种是溶质分子(或离子)和溶剂(水)分子作用,形成溶剂(水合)分子(或水合离子)的过程,这种过程是化学过程,放出热量。当放出的热量大于吸收的热量时,溶液温度就会升高,如浓硫酸、氢氧化钠等;当放出的热量小于吸收的热量时,溶液温度就会降低,如硝酸铵等;当放出的热量等于吸收的热量时,溶液温度不变,如盐、蔗糖。
固体、液体及气体溶解的对比分析:(1)固体溶解
固体溶解时,常需要粉碎,加热,震荡,搅拌等方法加速溶解。
(2)液体溶解
一般液体溶解时,将液体加水搅拌均匀。
(3)气体溶解
气体溶解时,对于溶解度小的气体要把导管插入水中,极易溶于水的气体,应在导管末端插一倒置的漏斗,漏斗边缘接触水。
溶解性应用:1、是指物质在溶剂里溶解能力的大小。
2、溶解性是物理性质,溶解是物理变化。
3、溶解性是由20℃时某物质的溶解度决定的。(固体)
(20℃) |
难溶(不溶) |
微溶 |
可溶 |
易溶 |
<0.01g |
0.01g~1g |
1 g~10g |
>10g |
4、利用溶解性可有以下应用:
(1)判断气体收集方法
可溶(易溶)于水的气体不能用排水取气法。
如:CO2而H2,O2溶解性不好,可用排水取气法。
(2)判断混合物分离方法
两种物质在水中溶解性明显不同时,可用过滤法分离。
如:KNO3(易溶)与CaCO3(难溶)可用过滤法分离
而C与MnO2二者均不溶NaClKNO3均易溶,都不能用过滤法分离。
溶解度算法=溶质质量/溶剂质量(通常为水)
单位: g/100g水。
金刚石:
金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石,它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。碳可以在高温、高压下形成金刚石。
石墨: 石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合,构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,因此石墨属于导电体。石墨是其中一种最软的矿物,它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。
C60:
C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,它形似足球,因此又名足球烯。(C60这种物质是由C60分子组成的,而不是由原子构成的。) C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子,它具有60个顶点和32个面,其中12个为正五边形,20个为正六边形。其相对分子质量约为720。
金刚石,石墨,碳60性质及用途比较
名称 |
金刚石 |
石墨 |
碳60 |
外观 |
纯净无色透明,正八 面体形状的晶体 |
深灰色,有金属光泽,不 透明的细鳞片状的固体, 质软,有滑腻感 |
分子型似足球状, 有金属光泽,其微晶 粉末呈黄色 |
结构模型 |
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导电性 |
几乎不导电 |
良好 |
几乎不导电 |
硬度 |
天然存在的最硬物质 |
质软 |
质脆 |
导热性 |
很差 |
良好 |
很差 |
熔点 |
很高 |
很高 |
较低 |
用途 |
钻头,刻刀,装饰品 |
电极,铅笔芯,润滑剂 |
制备新材料,新配 件,医学应用 |
区别与联系 |
金刚石、石墨,C60,,的物理性质有很大差异,原因是这些单质中碳原子的排列方式不同,但由于它们都是由碳元素组成的单质,故化学性质相同。金刚石与石墨通过化学反应可以相互转变。 |
人造金刚石:
20世纪80年代,人们发现人造金刚石在半导体制造行业具有广泛的应用前景。因为计算机芯片的基体材料—硅的导热性不好,这成为进一步提高芯片性能的难题。而金刚石在导热性方而远远超过硅(甚至超过铜和银),于是它成了芯片基体材料的最佳选择。正是这种需求推动了人造金刚石的研究。
碳纤维:
碳纤维是一种纤维状碳材料,它是将有机纤维与塑料树脂结合在一起,放在惰性气氛中,在一定压强下加强热、炭化而成的。碳纤维是一种强度比钢大,密度比铝小,比不锈钢还耐腐蚀,比耐热钢还耐高温,又能如铜那样导电,具有电学、热学和力学性能的新型材料。用碳纤维与塑料制成的复合材料,可以代替铝合金来制造飞机。制成的飞机,不仅轻巧,而且消耗动力少、推力大、噪音小。用碳纤维制电子计算机的磁盘,能提高计算机的贮存量和运算速率。用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器,机械强度高,质量小,可节省大量的燃料。总之,用碳纤维或碳纤维增强的塑料、玻璃、陶瓷和金属等材料来代替钢材和合金等,在化工、机电、造船,特别是飞机制造、宇航器材等领域中有广泛的应用。
常见盐的用途:
1. 氯化钠(NaCl):作调味品和防腐剂,医疗上配置生理盐水。重要的化工原料碳酸钠(Na2CO3):制烧碱,广泛用于玻璃、纺织、造纸等
2. 碳酸氧钠(NaHCO3):工业焙制糕点的发酵粉的主要成分,医疗上治疗胃酸过多
3. 碳酸钙(CaCO3):实验室制取CO2,重要的建筑材料,制补钙剂
4. 硫酸铜(CuSO4): 农业上配制波尔多液,实验室中用作水的检验试剂,精炼铜
5. 高锰酸钾(KMnO4):常作消毒剂
初中化学中常见物质的保存:
1.钠保存在煤油中
2.NaOH溶液用橡胶塞
3.硝酸用玻璃塞棕色瓶
4.硝酸银用棕色瓶
5.白磷保存在水中
物质保存中需注意:
一、 防挥发:
1 .油封:氨水,浓盐酸,浓硝酸等易挥发无机液体,在液面上滴 10 ~ 20 滴矿物油,可以 防止挥发(不可用植物油)。
2 .水封:二硫化碳中加 5mL 水,便可长期保存。汞上加水,可防汞蒸气进入空气。汞旁放 些硫粉,一但失落,散布硫粉使遗汞消灭于化学反应中。
3 .腊封:乙醚、乙醇、甲酸等比水轻的或易溶性挥发液体,以及萘、碘等易挥发固体,紧 密瓶塞,瓶口涂腊。 溴除进行原瓶腊封外,应将原瓶置于具有活性炭的塑料筒内, 筒口进行 腊封。
二、防潮:
1 .漂白粉、过氧化钠应该进行腊封,防止吸水分解或吸水爆炸。氢氧化钠易吸水潮解,应 该进行腊封; 硝酸铵、 硫酸钠易吸水结状, 倒不出来, 以至导致试剂瓶破裂, 也应严密腊封。
2 .碳化钙、无水硫酸铜、五氧化二磷、硅胶极易吸水变质,红磷易被氧化,然后吸水生成 偏磷酸,以上各物均应存放在干燥器中。
3 .浓硫酸虽应密闭,防止吸水,但因常用,故宜放磨口瓶中,磨口瓶塞应该原配,切勿对调。
4 .“ 特殊药品 ” 的地下室,下层布块灰,中层布熟石灰上层布双层柏油纸,方可存放药物。
三、防变质:
1 .防氧化:亚硫酸钠、硫酸亚铁、硫代硫酸钠均易被氧化,瓶口应涂腊。
2 .防碳酸化:硅酸钠、过氧化钠、苛性碱均易吸收二氧化碳,应该涂腊。
3 .防风化:晶体碳酸钠、晶体硫酸铜应进行腊封,存放在地下室中。
4 .防分解:碳酸氢铵、浓硝酸受热易分解,涂腊后,存放在地下室中。
5 .活性炭能吸附多种气体而变质,(木炭亦同),应放在干燥器中。
6 .黄磷遇空气易自燃,永远保存水中,每 15 天查水一次:磷试剂瓶中加水、置于有水水 糟中,上加钟罩封闭。
7 .钾、钠保存在火油中。
8.硫酸亚铁溶液中滴几滴稀硫酸,加入过量细铁粉,进行腊封。
9 .葡萄糖溶液容易霉变,稍加几滴甲醛即可保存。
10 .甲醛易聚合,应开瓶后立即加少量甲醇;乙醛则加乙醇。
四、防光:
1 .硝酸银,浓硝酸及大部份有机药品应该放在棕色瓶中。
2 .硝酸盐存放在地下室中既防热,又防光、防火还能防震。
3 .有机试剂橱窗一律用黑漆涂染。
4 .实验室用色布窗帘,内红外黑双层。
五、防毒害:
1 .磷、硝酸银、氯酸钾、氯化汞等剧毒物放地下室内,双人双锁,建立档案,呈批取用, 使用记载,定期检查。
2 .磷化钙、磷化铝吸水后放出剧毒性磷化氢,应放在干燥器中保存,贴上红色标签。
3 .由于没有通风橱,经常在地面布石灰,吸附某些毒害气相物质。
4 .浓酸,浓碱、溴、酚等腐蚀的药物,使用红色标签,以示警戒。
六、防震:
1 .硝酸铵震动易爆炸,放地下室中。
2 .自制的大晶体明矾、大晶体硫酸铜,用软纸垫包放大口试剂瓶中,进行缓冲,并按 “ 四位 数字 ” 进行编号入厨。