Лабораторная работа № 6

Тема: Наблюдение процесса кристаллизации (Определение температуры кристаллизации вещества) 

Цель работы: опытным путём определить температуру кристаллизации парафина, построить график её зависимости от времени.

Оборудование: пробирка с парафином, пробиркодержатель, лабораторный термометр 0-100°С, стакан  с  горячей водой 150 - 200 мл, часы.

Теория

   Одной из характеристик кристаллических тел, отличающих их от аморфных, является определённая температура плавления (и равная ей температура кристаллизации).  Другими словами, когда кристаллическое тело при постоянном нагревании достигает температуры плавления, его температура на некоторое время перестаёт повышаться, и только тогда, когда всё тело становится жидким, его температура начинает снова возрастать. Такая же задержка в изменении температуры происходит и при остывании жидкости, превращающейся в кристаллическое тело.

   По мере охлаждения расплавленного кристаллического вещества его частицы замедляют свое хаотическое движение. При достижении температуры плавления скорость движения частиц уменьшается, и они под действием сил притяжения начинают «пристраиваться»  одна к другой, образуя кристаллические зародыши. Пока все вещество не закристаллизуется, температура его остается постоянной. Это температура кристаллизации или температура плавления данного кристаллического тела.

   После этого как все вещество перейдет в твердое состояние, температура его снова начинает понижаться.

   Твёрдые парафины являются кристаллическими телами. В данной работе на опыте убедимся в кристаллической природе высокоочищенного (белого) парафина, применяемого в физиотерапии.

Ход работы

1.  Для записи результатов измерений подготовьте таблицу:

2.  Опустите в стакан с горячей водой  (около  80 °С)  пробирку с парафином и наблюдайте за тем, как он плавится.

3. После того, как парафин  расплавится, перенесите пробирку в стакан, куда налито около 150 мл холодной воды, и опустите в расплавленный парафин (в его середину) термометр.

Внимание! Термометр не должен касаться стенок пробирки. Во время опыта пробирка с парафином должна быть в покое.

4. С момента, когда температура парафина начнет понижаться, с интервалом в 1 минуту записывайте показания термометра.

5. Продолжая записывать показания термометра, пронаблюдайте этап перехода парафина в твердое состояние.

6. При охлаждении до 50^оС -  45^оС прекратите измерения. По экспериментальным данным постройте график зависимости температуры t° от времени T.

7. По графику определите температуру кристаллизации парафина.

8. Запишите общий вывод и ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

1. Какие вещества называются кристаллическими? Аморфными?  Приведите примеры.

2. Как по графику изменения температуры вещества при нагревании от времени определить температуру плавления кристаллического тела?

3. Отметьте на графике участки, соответствующие:

      а) жидкому состоянию парафина (обозначьте этот участок буквами АВ);

      б) смеси парафина в жидком и твёрдом состояниях (обозначьте этот участок буквами  ВС);

      в) твёрдому состоянию парафина (обозначьте этот участок буквами СD).

4. Объясните характер поведения молекул вещества на каждом участке состояния парафина.

5. Чем отличаются графики зависимости температуры от времени кристаллических и аморфных тел?

Вариант выполнения лабораторной работы.