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氯化氫和液氨溶液發(fā)生反應(yīng)的具體表現(xiàn)

發(fā)布日期:2016-11-15 15:39:47 打印
    說到逸散定律,很多人可能會覺得很陌生,因?yàn)榧幢闶锹然瘹湫袠I(yè)的專業(yè)人士對它也不能說是完全的了解。那么,所謂的逸散定律在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)到底如何呢?事實(shí)上,在傳統(tǒng)的逸散試驗(yàn)中是通過氯化氫溶液和液氨溶液的混合發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而觀察進(jìn)行的。而我們便可以透過這個實(shí)驗(yàn),清楚地黎阿姐混合氣體的現(xiàn)象,同時,也以定性分析理論解釋清楚實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
     那么,實(shí)驗(yàn)室中氯化氫和液氨溶液發(fā)生反應(yīng)的具體表現(xiàn)主要有以下幾個方面:
     1、用二個棉花塞住玻璃管的兩端開口,其中一團(tuán)棉花吸滿氨水(NH3),另一個棉花吸滿氯化氫(HCl鹽酸),這二團(tuán)棉花同時放到玻璃管的兩端。幾分鐘后,氨分子遇到氯化氫分子,就會出現(xiàn)一圈白色的氯化氨 (NH4Cl):  NH3(g)+HCl(g)→NH4Cl(s)
     2、氣體穿越玻璃管的時間慢得令人驚訝,因?yàn)檎绽碚f,在25°C下,氯化氫(HCl)和氨(NH3)分子的移動速率大約每秒450到660公尺。
     3、那為什麼需要花好幾秒鐘,「氨NH3」和「氯化氫HC」分子才相遇呢?
     4、答案是玻璃管裡面含有空氣,所以,在穿越玻璃管的過程中,「NH3」和「HCl」必須經(jīng)歷與「O2」和「N2」分子無數(shù)次的碰撞。
     5、不過,仔細(xì)的實(shí)驗(yàn)顯示,以上的預(yù)測并不完全正確,依據(jù)觀察所得的距離比是1.3,不是像格拉漢預(yù)測的1.5。
     6、這個差異并不是因?yàn)榉肿觿恿碚摶蚴歉窭瓭h定律錯誤,而是因?yàn)闅怏w在擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)的移動,并不像在逸散實(shí)驗(yàn)裡那樣單純。
     7、擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)的「氨氣NH3」和「氯化氫HCl」氣體,要穿越玻璃管的時候,會跟管內(nèi)的氣體短兵相接,產(chǎn)生碰撞。
     8、因?yàn)椤赴睔釴H3」跟「氯化氫HCl」分子與「氮?dú)釴2」與「氧氣O2」分子碰撞無數(shù)次,移動速度不得不減慢,所以,「氨氣NH3」跟「氯化氫HCl」的速率,不完全等于它們的分子速率。
     9、速率愈快,分子碰撞的次數(shù)愈多,結(jié)果阻礙的氣體分子的移動。因?yàn)椤赴睔狻沟姆肿恿勘容^小(因此速率較快),所以它移動的時候受到分子碰撞的阻礙,遠(yuǎn)比「氯化氫」氣體多。
     10、所以,「氨氣」分子遇到「氯化氫」的「移動距離」,比格拉漢定律預(yù)期的「移動距離」短。(依據(jù)格拉漢定律,「氨氣」移動距離與「氯化氫」移動距離的比值是1.5)。
     11、雖然我們只討論一個「定性分析qualitative treatment」的實(shí)驗(yàn)范例,但是透過這個實(shí)驗(yàn),我們就能清楚地瞭解混合氣體的現(xiàn)象,同時,也以定性分析理論解釋清楚實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
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