范峰
【摘要】化学是研究物质基础自然科学。通常状态下是气态的物质较多,气体的压强原理在化学实验和原理学习中有很多主要的应用。
【关键词】气体 压强 化学实验 化学理论
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0137-02
化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的基础自然科学。主要对象是物质,物质又有三种状态,通常状态下是气态的物质较多,而研究气体的一个重要物理量就是压强,气体的压强原理在化学中就有很多主要的应用。
一、在实验中的应用。
实验是研究物质性质、制备物质必不可少的主要手段,对于气态物质,压强原理的考虑是个重要因素。从实验的开始到结束,始终要考虑压强因素。
(一)检查装置气密性。
由于气体具有流动性和扩散性,这就要求气体实验的仪器具有气密性。如何证明仪器的气密,所以检查装置的气密性通常是实验的第一步。检查装置的气密性方法很多,但最根本的原理都是利用气体的压强原理。
1.气体的热胀冷缩原理
2.内外有压强差体现在液面差或形变上
3.压强影响液体流动
(二)安全因素。
安全因素是实验者做实验时所考虑的首要因素,安全第一。而且中学化学实验所用的仪器很多都是玻璃仪器,容易破裂,更要考虑安全因素。其中与压强有关的安全因素主要是防倒吸等。在化学学习中要利用压强原理去理解防倒吸的实验装置及其改进。
1.直接防倒吸
2.安全瓶
3.利用液面吸收、隔离等防倒吸
(三)控制反应。
有时由于气体压强的影响,会导致反应物不能顺利的流入仪器;有时利用好压强,可以使药品分离与接触等。利用好压强可以很好的控制反应。
1.连上导管使液体顺利流下
2.利用压强控制反应物的接触与分离进而控制反应的发生与停止
(四)利用等量代换的原理可以测量气体体积。
(五)利用压强原理可以做一些性质实验。
如喷泉实验:有的是减小内压强形成喷泉,有的是增大外压强形成喷泉等。
图1 图2
二、压强在化学理论学习中的应用。
除了化学实验中应用很多压强原理外,在化学理论的学习中也会应用到压强的知识。
(一)压强对气体的溶解度的影响。
气体的很多性质除了与物质本身的性质有关外,还要横多与外界因素有关,其中溶解度就受外界因素影响较大,如温度、压强。在其他条件相同的情况下,压强越大气体的溶解度越大。
(二)压强对化学反应速率、化学平衡的影响。
化学反应速率、化学平衡受很多外界因素影响,如:浓度、温度、催化剂、接触面积、光照等。其中压强也是影响化学反应速率、化学平衡的重要外界因素,但为了理解,压强的因素可以归结到浓度的变化,只要压强的改变引起了浓度的改变,那么就会影响化学反应速率、化学平衡。下图能很好的理解压强与浓度的关系。
压强变化引起浓度变化的图示
在高中化学实验、化学原理等教学与学习中有很多地方涉及到气体压强有关知识,平时应加强积累与归纳。