Номер 3, страница 18 - гдз по химии 7 класс учебник Габриелян, Остроумов

Проверьте свои знания. §3. Наблюдение и эксперимент в химии. Глава І. Предмет химии и методы её изучения - номер 3, страница 18.

3. Какие нагревательные приборы используются в химическом эксперименте? Какое строение имеет пламя различных нагревательных приборов?

Какие нагревательные приборы используются в химическом эксперименте?

В химических лабораториях для нагревания веществ и проведения реакций при повышенной температуре используется разнообразное оборудование. Выбор прибора зависит от требуемой температуры, скорости нагрева, химических свойств веществ (например, их огнеопасности) и типа проводимого эксперимента. Основные нагревательные приборы:
1. Спиртовка – простейший прибор, работающий на этиловом спирте. Дает открытое пламя с относительно невысокой температурой (до 900°C). Используется для простого нагрева, кипячения небольших количеств жидкостей, прокаливания веществ.
2. Газовая горелка (горелка Бунзена, Теклю) – работает на природном или сжиженном газе. Позволяет регулировать температуру пламени (до 1500–1600°C) путем изменения соотношения газа и воздуха. Обеспечивает более интенсивный и концентрированный нагрев по сравнению со спиртовкой.
3. Электрическая плитка – обеспечивает нагрев без открытого пламени, что делает ее безопасной для работы с горючими и легковоспламеняющимися жидкостями. Современные плитки часто оснащены магнитными мешалками для одновременного нагрева и перемешивания.
4. Водяная, масляная и песчаная бани – используются для равномерного и контролируемого нагрева. Нагрев происходит через промежуточный теплоноситель (воду, масло или песок). Водяная баня позволяет нагревать до температуры не выше 100°C.
5. Колбонагреватель (нагревательная мантия) – электрический прибор, предназначенный для нагрева круглодонных колб. Обеспечивает равномерный нагрев по всей поверхности колбы.
6. Муфельная печь – электрическая печь для высокотемпературного нагрева (прокаливания, озоления) до 1000°C и выше в контролируемой атмосфере.
7. Сушильный шкаф – используется для высушивания химической посуды и термостойких веществ при температурах обычно до 200–250°C.

Ответ: В химическом эксперименте используются спиртовки, газовые горелки, электрические плитки, водяные, масляные и песчаные бани, колбонагреватели, муфельные печи и сушильные шкафы.

Какое строение имеет пламя различных нагревательных приборов?

Строение пламени характерно для приборов, работающих на сжигании топлива, таких как спиртовка и газовая горелка. Пламя неоднородно по температуре и химическим свойствам и, как правило, состоит из трех основных зон.

Пламя спиртовки:
Пламя спиртовки светящееся, так как горение происходит при недостаточном смешивании паров спирта с воздухом (диффузионное горение).
• Нижняя (темная) зона (1) – самая холодная часть (около 350°C). Здесь находятся пары спирта, которые еще не начали гореть из-за недостатка кислорода.
• Средняя (светящаяся) зона (2) – самая яркая часть пламени. Здесь происходит неполное сгорание топлива с образованием раскаленных частиц углерода (сажи), которые и создают свечение. Температура достигает 500–800°C. Эта зона обладает восстановительными свойствами.
• Внешняя (едва заметная) зона (3) – самая горячая часть пламени (до 900°C). Здесь происходит полное сгорание продуктов неполного горения благодаря свободному доступу кислорода из воздуха. Пламя в этой зоне почти бесцветное или имеет бледно-голубой оттенок. Зона обладает окислительными свойствами.

Пламя газовой горелки (Бунзена):
Строение пламени зависит от подачи воздуха. При полностью открытой воздушной заслонке пламя несветящееся, голубоватое и имеет более высокую температуру.
• Внутренний темный конус (1) – состоит из смеси горючего газа и воздуха, еще не вступившей в реакцию. Это самая холодная часть пламени (300–600°C).
• Средний конус (2) – самая горячая часть пламени, где происходит полное сгорание газа. Пламя здесь бледно-голубое, почти невидимое. Температура в верхней части этого конуса максимальна и может достигать 1500–1600°C. Именно эту часть пламени используют для наиболее сильного нагрева.
• Внешний конус (факел) (3) – продукты горения смешиваются с окружающим воздухом и догорают. Эта зона немного холоднее средней и обладает окислительными свойствами.

Ответ: Пламя нагревательных приборов (спиртовки, газовой горелки) имеет неоднородное строение и обычно состоит из трех зон: внутренней, самой холодной, где топливо смешивается с воздухом; средней, где происходит основное горение (у спиртовки она светящаяся и восстановительная, у газовой горелки — самая горячая); и внешней, самой горячей у спиртовки и окислительной у обоих приборов, где происходит полное сгорание топлива.