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冷却重结晶实验解说
当一种溶质溶解在热水中,冷却时,部分溶质可能会以晶体的形式析出,这与溶解度的变化有关。通过改变起始温度、结束温度、水的质量以及初始溶解的溶质量,比较析出的晶体量。基于质量守恒定律,分析这些因素对析出的晶体量的影响。质量守恒定律指出,初始添加的总溶质量,会被溶液中的溶质和晶体所分。
它是怎么工作的?
总溶质 = 溶解的溶质 + 晶体保持不变。如果末温度时添加的溶质少于溶解极限,则沉淀量为 0 g。
关键关系
析出量 = max(0, m₀ − S(T 结束) × 水量/100)
尝试这个实验
- 首先,确定所有溶质在初始温度下熔化的条件。在冷却过程中,观察曲线上的当前温度点以及晶体质量的变化。
- 运行并记录 150 g 虚拟 A,100 g 水,起始温度为 80 °C,结束温度分别为 20 °C 和 40 °C。
- 将比较以下三种情况:仅增加水的量为 200 g,虚拟 B 中的 38 g 浓度,以及 A 中 20 g 的浓度,该浓度在整个过程中都是未饱和的。
解读您的结果
计算在不发生蒸发或损失的情况下,析出量的公式是什么?
仅溶解于最终温度时的量,会保留在溶液中。超过该量的溶质,会以晶体形式出现。
假设与限制
这是一个虚拟物质 A 和 B 的教学表格。这并非实际试剂数据。 假设 0~100 °C,1 atm,单位为 g/100 g 水,并在此间进行线性插值。 仅运行在初始状态下完全溶解的溶液。 这是一个恒定的水量/平衡冷却模型,不考虑蒸发、成核、过饱和以及生长速率和过滤损失。 屏幕上显示的冷却时间仅为表示,并非实际冷却速度或恢复率的预测。