噴泉實驗裝置圖及原理?

噴泉實驗裝置圖及原理?博學的楓葉r92021-04-03 21:23:42

噴泉實驗是中學化學教學中的一個演示實驗,用於證明氨氣極易溶於水的性質。 由於噴泉實驗的趣味性強,直觀效果好,如今已超越教材中安排的噴泉實驗的範圍,演變成一系列的噴泉實驗。

氣體在液體中溶解度很大,在短時間內產生足夠的壓強差(負壓),則開啟活塞後,大氣壓將燒杯內的液體壓入燒瓶中,在尖嘴導管口形成噴泉。

產生機理

根據克拉伯龍方程(也稱理想氣體狀態方程):PV=nRT,推出P=(nRT)/V (R為常數)。

要使P變小,可改變n、T、V中的一個變數。

所以減小氣壓的方法有三種:①減少氣體的物質的量(n);②降低氣體的溫度(T);③增大氣體的體積(V)。

減少氣體的物質的量有兩種方法:物理方法與化學方法。

物理方法可把氣體抽走或物理溶解,化學方法可透過化學反應或化學溶解;降低氣體的溫度,我們可以採用冷水澆注或用溼毛巾放於瓶底,也可以把裝置轉移入較低溫的環境;而增大氣體的體積,可以採取,升高溫度(如:用熱水澆注或熱毛巾放於瓶底)或改變容器的體積的方法。

對於用化學方法來減少氣體的物質的量的方法又和氣體的溶解度、吸收液的種類有關。

①氣體溶解性大小會對噴泉的形成產生影響。如,易溶於水的氣體、在水中溶解度不大的氣體、難溶於水的氣體;由於它們在水中的溶解度不一樣,從而就使得壓強的減少不一樣,是噴泉能否產生以及噴泉大小的關鍵。

②吸收液的種類也會對噴泉的形成產生影響,不同的吸收液,與氣體之間能否反應、氣體在其中溶解度的大小,都決定了噴泉實驗的成功與失敗。

實驗關鍵

透過分析噴泉實驗的原理和條件,我們總結出了噴泉實驗成功的關鍵是:

①盛氣體的燒瓶必須乾燥,否則甁中有液體,會使瓶口留下空氣,形成的噴泉壓力不大(噴泉“無力”)

②氣體要充滿燒瓶;

③燒瓶不能漏氣(實驗前應先檢查裝置的氣密性)

④所用氣體能大量溶於所用液體或氣體與液體快速反應。