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[转帖]烧水的化学知识

[转帖]烧水的化学知识



烧水,是日常生活里的小事,殊不知,其中也有不少化学知识哩。


城市里的自来水,农村饮用的井水,都溶有少量二氧化碳和氧气。烧水的时候,随着水温的升高,气体的溶解度减小,形成许多小气泡,从水里冒出,烧水时冒气泡还有其它原因,壶底被加热时,一部分水分子获得能量,变为气化分子,随着温度的升高,气化分子越来越多,形成大量气泡从水里涌出。另外,自然界里的水,由于跟土壤、岩石接触,里边溶解了碳酸氢钙、碳酸氢镁等酸式碳酸盐,这些盐不够稳定,被加热后,易分解出二氧化碳。例如:


CaHCO32 CaCO3+H2O+CO2


烧水的时候,会听到“嘶嘶”的响声,随着温度的升高,响声由小变大,但当水被烧开时,响声却又突然变小了,这是为什么呢?


实验证明,水从常温被加热到75℃时,壶里上层和下层水的温差约为1℃,在该温度范围内水的对流速度很快,壶体温度能很快地传递给水,结果壶体的温度和水的温度相差不大,这时几乎没有响声。当水温升高到75℃以上时,我们就会听到“嘶嘶”的响声了,并且随着水温升高,响声越来越大。这是因为壶底温度已达到100℃以上,壶内水温也高,水分子运动速度加快,而对流速度慢,壶中上层和下层水的温差约3℃左右。部分水分子从壶底获得较高的能量,成为气化分子,形成气泡,逸出水层,撞击壶体,发出声响。当水温达到沸点时,由于水气泡的翻腾,促使沸水和壶体各部分温度均衡,响声便突然变小了。俗话说:“响水不开,开水不响”,就是这个道理。


水烧开后,假如把它浇在地面上,由于水分子的迅速蒸发会起“气垫”的作用,从而发出沉闷的“噗噗”声,用这种方法,可以判断水是不是烧开了。


溶解在水里的碳酸氢钙、碳酸氢镁在加热煮沸,发生分解,产生二氧化碳的同时,还形成白色的难溶物碳酸钙和氢氧化镁:


CaHCO32 CaCO3+H2O+CO2


MgHCO32 MgCO3+H2O+CO2


生成的MgCO3进一步发生水解反应,生成更难溶的MgOH2):


MgCO3+H2O MgOH2+H2CO3


用一总的化学方程式表示:


MgHCO32 MgOH2+2CO2


碳酸钙、氢氧化镁沉积于壶底,附着于壶壁,形成水垢(俗称“水碱”)。水垢的传热性很差,水壶积存了水垢,水不易烧开。水垢增厚1毫米,燃料消耗增加5%。大型锅炉里积存了水垢,还有引起爆炸的危险。怎样消除壶里的水垢呢?可用食醋浸泡一夜,醋酸可以溶解碱性物质氢氧化镁,醋酸的酸性比碳酸强,所以能使坚硬的水垢变得松弛,很易清除。热水瓶里积存了水垢,影响保温效果,清除热水瓶胆里的水垢,可用比醋酸酸性更强的盐酸,效果更佳。


CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2


MgOH2+2HCl=MgCl2+2H2O2


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学习!
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又学习化学了!

来不请,去不辞,无束无拘方便地;酒自斟,茶自酌,说长说短自由天。

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来学习了。。。

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