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什么叫物質(zhì)的結(jié)晶

2021/8/24 12:25:58  作者:中華試劑網(wǎng)-林萍


 

什么叫物質(zhì)的結(jié)晶

物質(zhì)從溶液里結(jié)晶析出的兩種方法任何固體物質(zhì)都不能無限制地溶解在水里,固體物質(zhì)在水里能夠溶解的量,除了和這種物質(zhì)的溶解性有關(guān)外,還和所用溶劑(水)的量的多少有關(guān),溶劑的量越多,能眵溶解溶質(zhì)的蛩也就越多.當(dāng)所用溶劑的量—定時(shí),它所能溶解溶質(zhì)的量還和外界條件(主要是溫度)有關(guān),大多數(shù)固休物質(zhì)的溶解度,都是隨著溫度的升商而增加的。

如果在一定量的溶劑里,加入固休溶質(zhì)的量,超過了它所能溶解的最髙限度(或者說超過了它在這一溫度時(shí)的溶解度)時(shí),那超過的部分,就不會(huì)溶解。比如,在20攝氏度時(shí),硝酸鉀的溶解度是31.6克,如果在這一溫度下,在100克水里加入了418克的硝酸鉀,那么,這些硝酸鉀,將不會(huì)全部溶解在水里,而有4S.8克一31.6克=14.2克硝酸鉀晶體多余出來。

當(dāng)溶液(一般是不飽和溶液)在敞口容器里蒸發(fā)時(shí),開始時(shí),隨著溶劑(水)的逐漸蒸發(fā),溶液逐淅變濃,但并不立刻就有結(jié)晶析出,只有當(dāng)溶液變成飽和溶液后,如果再繼續(xù)讓溶劑蒸發(fā),溶質(zhì)才會(huì)自溶液中結(jié)晶析出。

比如,在20攝氏度時(shí),100克水里溶有32.4克食鹽的溶液,是一個(gè)不飽和溶液(在20攝氏度時(shí),食鹽的溶解度是35克),把它放在敞口容器里,讓它自行蒸發(fā),開始時(shí)是不會(huì)有食鹽結(jié)晶出來的,只是溶液逐漸變濃,根據(jù)計(jì)算可知,當(dāng)有10克溶劑(水)蒸發(fā)掉后,溶液就變成飽和。如果此時(shí)繼續(xù)讓它蒸發(fā),就有食鹽從溶液里結(jié)晶析出,食鹽結(jié)晶析出的數(shù)量,是隨著蒸發(fā)的不斷進(jìn)行、溶劑(水)的不斷減少而逐漸增加的,它結(jié)晶析出的結(jié)果,是要使得溶液里溶有的食鹽不起過它的溶解度,因此,結(jié)晶析出的食鹽的重量,可以從蒸發(fā)掉的溶劑(水)的重量求得。

大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度,都是隨著溫度的升髙而增加的,有些物質(zhì)的溶解度受溫度的影響還很大,它們的溶解度曲線很陡.如采把它們的熱的飽和溶液緩緩冷卻下來,盡管這時(shí)溶劑(水)并沒有蒸發(fā),溶液也沒有變得更濃些,但溶解度由于溫度的下降而減小了,從而使得溶液里溶質(zhì)的量,超過它的溶解度,因此也會(huì)有溶質(zhì)從溶液里結(jié)晶析出。例如,在80攝氏度時(shí)100克熱水所成的硝酸鉀飽和溶液里,溶有KN03169克.把這樣的飽和溶液冷卻到20攝氏度,因?yàn)?0攝氏度時(shí)KN03的溶解度是31.6克,因此就會(huì)有

169克-31.6克=137.4克的硝酸鉀晶體從溶液里結(jié)晶析出。

現(xiàn)在我們可以看出,蒸發(fā)溶劑和冷卻飽和(或接近飽和的)溶液,是使溶質(zhì)從溶液里結(jié)晶析出的兩種常用的方法,這兩種方法的原理,都是使得溶解在溶液里的溶質(zhì)的量,從小于它的溶解度(不飽和溶液)到等于它的溶解度(飽和溶液),最后超過它的溶解度,這時(shí)超過的部分就會(huì)從溶液里結(jié)晶析出。

對(duì)于那些溫度對(duì)溶解度影響不大的物質(zhì)(例如食鹽)的結(jié)晶,我們常用蒸發(fā)溶劑的方法;對(duì)于那些溫度對(duì)溶解度影響很大的物質(zhì)(例如硝酸鉀)的結(jié)晶,用冷卻溶液的方法就更好些.當(dāng)然,這兩種方法也可以聯(lián)合使用。

 

 

本文標(biāo)簽:化學(xué)基礎(chǔ)  

 
 

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