Спостереження процесів плавлення та кристалізації гіпосульфіта.

1 МЕТА. Дослідити процеси плавлення та кристалізації.

2 ЗАВДАННЯ

2.1 За даними досліду побудувати на міліметровому папері графік плавлення та кристалізації гіпосульфіту.

2.2 За графіком визначити температуру плавлення гіпосульфіту (та кристалізації)

3 Обладнання

3.1Колба з гіпосульфітом .

3.2Посудина з водою.

3.3Лабораторна плитка.

3.4Термометр.

3.5Секундомір.

4 Вказівки на теоретичний матеріал

4.1 Фазові переходи 1 і 2 роду. (Л.1.,с.141)

4.2 Плавлення та кристалізація. (Л.1.,с139)

5 Теоретичні положення.

Графік, побудований у координатах „ температура – час”, відображує процеси, які відбуваються під час досліду при нагріванні і охолодженні з кристалізацією. Спочатку температура зростає пропорційно часу. Нахил прямої до осі абсцис залежить від потужності нагрівача. Під час плавлення температура речовини не змінюється, уся теплота іде на руйнування зв’язків у кришталевій решітці і збільшення кінетичної енергії молекул. Теоретично на цій ділянці графік уявляє собою пряму АВ, яка паралельна осі абсцис (рис 1). Але у зв’язку з тим, що температура у різних містах колби з гіпосульфітом внаслідок неідеальної теплопровідності неоднакова, а термометр вимірює температуру шару навколо головки, то у дійсності процес протікає по кривій.

Після того як температура гіпосульфіту піднялась приблизно до 50...60 C, колбу починають охолоджувати у холодній воді по можливості до більш низької температурі (лінія С1D). Якщо охолодження проводити достатньо швидко і без дотиків, розплав можна довести до переохолодженого стану.

Переохолоджений гіпосульфіт кристалізується з виділенням теплоти кристалізації при стряхуванні або попаданні у нього стороннього тіла і особливо при внесенні у розплав кристалика твердого тіла (центрів кристалізації). Теплота, яка при цьому виділяється, нагріває гіпосульфіт.

Якщо при кристалізації не охолоджувати колбу з гіпосульфітом, то температура може піднятися до точки плавлення (лінія DE), або процес кристалізації може відбуватися при більш низькій температурі.

рисунок 1

6 Хід роботи

6.1 Нагріваємо колбу з гіпосульфітом у водяній бані.

6.2 Як тільки температура почне підійматись, вмикаємо секундомір і записуємо значення температури через кожні 10-15 секунд.

6.3 При досягненні температури 50-60 С вимкнути плитку і опустити колбу з гіпосульфітом у холодну ванну. Продовжуємо спостерігати за зменшенням температури, записуючи значення через кожні 10-15 секунд.

6.4 Коли охолодження припиниться, убирають воду і у розплав вводять кристалики гіпосульфіта. При цьому продовжують записувати значення температур до того моменту, поки температура після підвищення не почне падати.

6.5Отримані результати занести до таблиці:

Час,с
t,С

6.6 Побудувати графік на міліметровому папері.

6.7 Визначити температуру плавлення гіпосульфіту та кристалізації.