Лабораторная работа № 

Тема: Измерение температуры кристаллизации вещества..

Цель работы: измерить температуру кристаллизации вещеста при помощи графика.

Оборудование:

• пробирка с зеленым веществом;
• лабораторный термометр;
• стакан с горячей водой;
• наручные часы.

Содержание работы

В кристаллическом веществе атомы и молекулы образуют упорядоченную упаковку и совершают малые колебания около своих положений равновесия. По мере нагревания тела скорость колеблющихся частиц возрастает вместе с размахом колебаний. Увеличение скорости движения частиц с возрастанием температуры составляет один из основных законов природы, который относится к веществу в любом состоянии - твердом, жидком или газообразном.

При определенной температуре колебания становятся столь энергичными, что упорядоченное расположение частиц становится невозможным - кристалл плавится. С началом плавления подводимое тепло идет уже не на увеличение скорости частиц, а на разрушение кристаллической решетки. Поэтому подъем температуры приостанавливается. Последующее нагревание - это увеличение скорости частиц жидкости.

В случае кристаллизации из расплава вышеописанные явления наблюдаются в обратном порядке: по мере охлаждения жидкости ее частицы замедляют свое хаотическое движение; с понижением температуры до определенного значения, частицы движутся уже столь медленно, что некоторые из них под действием сил притяжения начинают пристраиваться одна к другой, образуя кристаллические зародыши. Пока все вещество не закристаллизуется, температура останется постоянной. Эта температура, как правило, та же, что и температура плавления.

После того, как все вещество перейдет в твердое состояние, температура опять начинает понижаться, что соответствует процессу охлаждения твердого тела.
Таким образом, температуру кристаллизации вещества можно определить, построив график зависимости температуры от времени. Из изложенного выше следует, что этот график будет иметь характерный участок в виде отрезка, параллельного оси времени. Температура, соответствующая этому участку, и будет температурой кристаллизации данного вещества.

Указания к работе

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений:

2. Опустите пробирку с исследуемым веществом в присутствии учителя в сосуд с водой при температуре 70 - 80°С и наблюдайте за тем, как вещество плавится.

3. После того, как все вещество расплавится, перенесите пробирку в стакан, куда налито около 150 мл горячей воды, и поместите в расплавленное вещество термометр.

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

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

6. При охлаждении до 45°С прекратите измерения. По полученным данным постройте график зависимости температуры от времени.

7. По графику определите температуру кристаллизации вещества и время, в течение которого продолжалась кристаллизация вещества.

Контрольные вопросы.

1. Чем отличаются графики зависимости температуры от времени при отвердевании кристаллических и аморфных веществ?
2. Как по графику изменения температуры вещества при нагревании от времени определить температуру плавления кристаллического тела?

Дополнительное задание.

1. Налейте в сосуд около 400 мл горячей воды и погрузите в нее пробирку с затвердевшим кристаллическим веществом, куда ранее был вплавлен термометр.

2. Записывая показания термометра с интервалом в 1 минуту, пронаблюдайте за изменением состояния вещества при его нагревании до 70 °С.

3. По данным измерений постройте график зависимости температуры вещества от времени и определите по нему температуру плавления.

4. Сопоставьте полученные значения температур плавления и кристаллизации вещества.