Маленький вопрос про кипение

[kciray]

Кипение - это переход из жидкого состояния в газообразное.

Когда я нагреваю воду в кастрюле - около стенок образуются пузырьки. Я полагаю - это потому что температура стенок кастрюли более чем 100 градусов и она нагревает до 100 градусов рядом стоящую воду, которая и переходит в газообразный вид. Причём нагревает довольно быстро - полное кипение воды наступает не скоро.

Правильно ли я думаю?

[qerik]

В данном случае нельзя говорить о температуре как таковой в абстрактном понятии. Тут будет уместнее иметь в виду температурный градиент. Стенка емкости имеет некоторую толщину, поэтому возникает разница температур между внешней, нагреваемой, стороной кастрюли (в случае кастрюли - внешняя сторона дна) и внутренней. При постепенном нагревании происходит уменьшение растворимости газов в воде (но кипение ещё не наступает!), и пузырьки воздуха из-за силы трения и эффекта смачивания, чтоли, держатся у стенок, постепенно поднимаясь вверх. Температура стенок не настолько высока, чтобы провоцировать местное кипение, вот в случае со спиральным кипятильником - там другое дело.

Стенки кастрюли (если мы говорим о кастрюле, нагреваемой на плите, а не о кастрюле, в которой кипятильник) имеют не такой высокий градиент температур преимущественно из-за высоких теплопроводностей воды и стали. Градиент едва ли составляет 10-20С на стенке (на дне, конечно же, больше), если интересно - возьмите большую кастрюлю, наполните водой и разожгите газ, а к стенке кастрюли приставьте термометр.

Есть даже такой опыт: в бумажный пакетик наливается вода и подогревается свечкой. Вода закипает, а бумага не загорается, потому что не доходит до температуры возгорания.

[Boets]

Нет, это не пузырьки пара. Это растворённые газы.

[kciray]

А я провёл такой эсперимент - пока вода ещё не закипела - встряхивал кострюлю чтобы эти пузырьки выходили. Но потом новые образовывались. Не может так много быть растворённого газа!

[qerik]

Может быть. Во всяком случае это точно не пары воды.

В одном объёме воды при 0С растворяется 700 объёмов аммиака, а при 20С 400 объёмов, к примеру.

[Jarro]

Может быть. Во всяком случае это точно не пары воды.

В одном объёме воды при 0С растворяется 700 объёмов аммиака, а при 20С 400 объёмов, к примеру.

Вот уж радость нашатырный конц. спирт греть на огне :D

Я так понимаю, что большая растворимость аммиака в воде идёт из-за его реактивности, он быстро диссоциирует и ведёт себя в воде как ионизированный аммоний, а не инертный в данном случае газ, вроде какого-нибудь азота/кислорода.

[aversun]

Я так понимаю, что большая растворимость аммиака в воде идёт из-за его реактивности, он быстро диссоциирует и ведёт себя в воде как ионизированный аммоний,

В растворе аммиака гидроксида аммония всего около 1%, остальное, просто раствор аммиака в воде.

[Jarro]

Думаю, это не так категорично, ведь диссоциация аммиака в водном растворе обратима, как и диссоциация любых других веществ.

Но даже и тот 1% (можно ли получить эту цифру через константу диссоциации K_d?) говорит о диссоциации аммиака в воде, впоследствии растворимость его должна как-то изменится.

Вот, например (н.у.):

He: 0,0017 г/кг-благородный газ

N₂: 0,03 г/кг-инертен

O₂: 0,07 г/кг-менее инертен

CO₂: 3,35 г/кг-диссоциирует <-> H₂CO₃

SO2: 230 г/кг-диссоциирует <-> H₂SO₃

NH₃: 900 г/кг-диссоциирует <-> NH₄OH

три последних газа, правда, формально диссоциируют и через другие соединения.

Наверняка в каждом нормальном учебнике по общей химии это всё должно расписываться, но всё-таки...

[Jarro]

Кстати, чем больше полярна молекула газа, тем выше его растворимость в полярном растворителе.

Такое правило существует?

[Jarro]

В доказательство растворимости полярных молекул газов (не мог пропустить известный, но интересный момент):

Аммиак, гидразин: NH₃ и N₂H₄. Растворяются в воде хорошо.

Фосфин, дифосфин: PH₃ и P₂H₄. Растворяются в воде плохо, хотя фосфор в той же группе, периодом ниже азота.

Объяснение: поляризованность связи :N-H и неполяризованность :Р-H. Почему:

Электроотрицательность по Полингу H: 2,20. N: 3,04. P: 2,19.

Изменено 6 Июля, 2012 в 12:08 пользователем Jarro