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盐水结合:一斤盐加一斤水会产生什么神奇的结晶?


文章编号:13044 / 更新时间:2024-03-01 23:03:45 / 浏览:

盐与水算得上是人们学生时期不少实验的常客了,因为这两种原材料非常容易获得,并且部分实验的难度也不是太大。

盐水结合一斤盐加一斤水会产生什么神奇的结晶

无比熟悉的盐水试验所以今天咱们就来聊聊,如果把一斤盐放进一斤水中,最终的结果一定是两斤吗?

盐和水的相遇

盐和水这两个实验当中的老搭档,在普通人的眼中只是会在接触后相融,可是在不少科学家的眼中它们的结合却呈现出了另一个世界。

以微观世界的角度来看,盐和水的结合,是一个离子水合的过程,这之中水充当的就是溶剂。

离子与水分子结合在一起形成离子水合物实际上,除了实验当中,这种离子水合在各个领域当中都十分常见,科学家也早就意识到了这一点。

不过把两种东西放在一起固然简单,但是若是想观察其内部的变化就很难了。

因此,科学家在探索的并不是盐溶于水的实验,而是使用相关的方法,观测到离子水合物在原子层面的变化。

简言之,要为它们拍出更清晰的变化照片。

钠离子水合物的亚分子级分辨成像

当然,这种微观领域的深入是科学家探索的目标,对于我们普通人来说对二者的认识就仅限于相遇会溶解了。

那么。如果我们把一斤重的盐放进一斤重的水中,盐会被水完全溶解吗?二者结合之后的重量是多少?难道不是1+1=2吗?

一斤盐与一斤水

咱们先回答第一个问题,那就是一斤水能不能将一斤盐完全溶解,这还得根据盐的种类来论。

如果是我们生活中使用的食盐,那么在室温20摄氏度的条件下,一斤水只能溶解180克左右的盐。

倘若温度再低一些,那么溶解的量就更少了,毕竟温度也会产生较大的影响。

可假如把食盐替换成氯酸银、硝酸银等情况就不一样了。

无机化合物硝酸银水对于这些盐类化合物的溶解度明显是更高的,在这种情况下一斤水确实能完全溶解一斤盐。

此时如果按照质量守恒定律来说,那么二者结合之后得到的结果一定是两斤重。

当然,这个前提是要在绝对密闭的条件下。

因为当水和盐相遇之后,可能会产生一些气体,而如果实验不封闭,那么这些跑掉的气体就会影响最终的质量,使其不足两斤重。

可是在现实的实验当中,即使保持了密闭,似乎也未得到质量守恒定律预测的结果,这又是为什么呢?

即使是家喻户晓的盐,也有自己的奥秘

这就要提到爱因斯坦的质能方程了,在他的相对论动力学当中提出了该方程E=mc2,不少人应该都对此十分熟悉。

爱因斯坦的这个方程表明了,物质的质量亏损对应着一定的能量缺失,简单来说就是质能等价。

当盐溶于水之后,就会对外放热,而这种放热无疑就代表着能量的缺失。

再按照爱因斯坦质能方程的表述,质量此时肯定也是有变化的,它随着能量的缺失发生了亏损。

阿尔伯特·爱因斯坦与质能方程

当我们将一斤盐放入一斤水中的时候,最终得到的结果可能并不是两斤重,而是要比两斤轻。

至于为什么要说是可能,是因为不同的盐在这一实验中也会有着不同的表现。

咱们在上文中就提到不同的盐溶于水的情况不一样,除了能溶解的克数不一样以外,它们在进入水中能量是缺失还是增加也是不同的。

比如像氯化铵之类的,就会让能量提升,最终促使质量也有所提升。

氯化铵别名电盐

值得一提的是,这之中缺失或者增加的质量其实都是非常少的,可能都在小数点的后几位徘徊。

因此倘若在宏观的视野下看待一斤盐与一斤水的结合,而实验条件优势绝对密闭,那么最终的结果确实是两斤。

但是如果从微观的视角来看待的话,确实还是有变化的。

如此看来,具体得出什么样的结果其实取决于我们是从哪种视角去看,在不同的视角下,最终总重的克数是不一样的。

不过,可能也有人不理解,认为这二者从理论上来说完全就是相悖的。

盐水也要具体问题具体分析

那么,质能方程是不是真的否定了质量守恒定律和能量守恒定律呢?

质能方程与质量守恒定律

质量守恒定律作为自然界的基本定律之一,其地位是毋庸置疑的。

但是它有一个前提,就是要在与周围隔绝的物质系统当中,才能保证总质量不变,因此咱们在上文中才会多次提到绝对密闭。

质量守恒定律主要包括三种守恒,第一种是物理变化


一斤重的盐溶于一斤重的水,总重量不是两斤,这是为什么?

把盐放入水中是我们日常生活中最常见的事情,但我们很少考虑盐溶解后盐和水的总重量是等于2、大于2还是小于2。

因为这个问题看起来太简单了,似乎不值得我们思考。

但是当你对物理学有了更深入的了解,你会发现这个问题并没有我们想象的那么简单,它包含了一个隐藏的真理,一个宇宙中不变的铁律。

先不说一斤水能否溶解一斤盐,在我们的常识中,也可以说,在人类的认识中,一斤水加一斤盐,简单来说就是一加一,最后的结果就是两斤。

因为盐溶于水是一个很简单的化学溶解反应,反应结束后,产物的原子量和原子种类根本没有变化。

所以我们认为1公斤盐放入1公斤水中,结果是2公斤。这在初高中的知识里没有错。这就是物质守恒定律,或者说质量守恒定律;

这个定律告诉我们,任何物理变化(如打浆变形、加热冷却)或化学反应(如氧化还原)后,产生的物质总量总会等于参与反应的物质总量。

通过这个定律,我们可以平衡两边的化学反应方程式。不管你熟悉不熟悉,平衡化学方程式是每个人都需要掌握的技能,是学好化学的基础。

一个简单的例子:6HCl+Fe2O3 = 2FeCl3+3H2O

上式是盐酸和氧化铁的反应。虽然最终的物质形态完全改变形成氯化铁和水,但你应该看到反应前后原子的类型和数量并没有改变。

这就是我们所说的物质(质量)守恒定律。今天的问题,只要改变高中的知识就能解决。无论什么化学变化,质量都不会变。

这也是人类的认识,当时质量守恒定律是科学界的铁律。

经过一定时间后,它们会衰变为比自己轻的元素。如果元素衰变后仍然不稳定,它们将继续衰变,直到铅元素稳定。

当时人们在元素衰变的过程中发现了一个无法解释的奇怪现象,即放射性元素经过α衰变或β衰变后,产生的物质质量总是略小于衰变前。

这显然违背了人类几百年来一直认为的质量守恒定律。这一现象成为当时物理学上的一大难题。

无法解释新现象,说明我们对物理真理的理解有错误,说明我们一直坚信的质量守恒定律并不完美。

为什么开水加盐以后会有一层白白的物质产生

开水加盐后产生一层白白的物质的原因,可以从食材清单和制作步骤两个方面解释。 从食材清单的角度来看,这种情况可能是由于在水中加入的盐中含有杂质,这些杂质在水中溶解后与钙、镁等矿物质发生反应,生成了钙盐、镁盐等白色沉淀物。 此外,如果水中原本就含有这些矿物质,加入盐后也可能会产生类似的现象。 从制作步骤的角度来看,如果是在烧开的水中直接加入盐,可能会导致水中的温度和溶解度发生变化,从而加速了钙、镁等矿物质与盐中的杂质发生化学反应,使得白色沉淀物更快地生成。 综上所述,开水加盐后产生白色沉淀物的原因可能是盐中含有杂质,或者水中原本就含有钙、镁等矿物质,加入盐后与杂质发生化学反应,生成了钙盐、镁盐等白色沉淀物。

为何一斤盐融入一斤水中,没有二斤盐,水蒸发了?

我们都知道,1+1等于2,这些都是我们从小都知道的,从上学开始我们学习加减法都知道的问题,但是为什么为何一斤盐融入一斤水中,没有二斤盐,水蒸发了?那么今天我们就来说说这个问题。

一斤水和一斤盐放在一起首先要知道他发生了什么,比如我们平时将白糖放在开水里面白糖不见了,但是我知道是不是质量守恒,所以一斤盐和一斤水放在一起为什么会不是两斤呢?要知道他们放在一起会发生化学变化还是物理变化,溶解一般来说是一种物理反应,如果只考虑物理反应的话那么不管什么东西放在一起那么质量总是守恒的,不管是一斤水和盐放在一起还是其他的东西放在一起都是一样的都会的两者的简单相加,但是为什么一斤盐和一斤水放在一起不是2呢?

这时候就要知道我们从初中就开始学的化学了,化学是不会有物理那样的简单的相加,所以发生很多变化之后就可能导致质量不守恒,因为这个变化我们很难发现,我们以我们的肉眼来说可以看见的东西很少相对于这个世界来说,那么一斤盐和水放在一起一定发生了我们不知道的化学变化,产生了新的物质,导致质量不守恒,毕竟这个新的物质我们看不到,而且也有可能水会变成水蒸气挥发了,从而导致质量不守恒,那么从化学这个角度来说就可以说的通了。

那么一斤水和一斤盐在一起不会的到两斤这个问题就和我们的生活息息相关,我们知道了这个就可以运用到我们的生活中去,给我们的生活带来更大的好处,大家在生活中可有遇到这样的问题呢?可以留言给小编哦,让大家都知道这些有趣的问题。


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