Jaka substancja nazywa się gorącym lodem i czy można ją dostać w domu?

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-02 17:54

Sama w sobie wyrażenie „gorący lód” nie mieści się w naszych głowach. W końcu jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że lód, czy to mała kostka w szklance, czy wielka góra lodowa w oceanie, jest lodowaty. I z jakiegoś powodu jest gorąco. Zastanówmy się, jaki to rodzaj substancji, jak się okazuje i przeprowadźmy eksperyment w domu. A więc - gorący lód.

Substancja o tej nazwie

Wszyscy doskonale wiedzą, że lód to woda w stanie skupienia, do którego przechodzi już w temperaturze 0 °C. Ale podczas przeprowadzania eksperymentów na wodzie angielski fizyk Bridgman odkrył, że pod wysokim ciśnieniem sieć krystaliczna ulega przegrupowaniu, staje się gęstsza.

Pod ciśnieniem nieco mniejszym niż 21 000 atmosfer woda staje się lodem już przy temperaturze +76°C. A przy 30 tysiącach atmosfer - w 180 ° C! To naprawdę gorący lód. Możesz się dużo poparzyć. Ale nie można go dotknąć, ponieważ nierealne jest, aby osoba wytrzymała taką presję. Fizycy badają właściwości takiego lodutylko pośrednio.

Dzięki eksperymentom Anglik ustalił, że istnieje kilka rodzajów lodu, gdzie pod I klasą znajduje się znajomy lód, który powstaje na poziomie zera, a następnie, wraz ze wzrostem ciśnienia, przechodzi z jednej klasy do drugiej. Przy 30 tysiącach atmosfer staje się klasą VII. Ponieważ zmienia się sieć krystaliczna, właściwości gorącego lodu są inne. Jest cięższy od wody i ma gęstość 1,05 g/cm3.

Inna substancja o tej samej nazwie

Przeprowadzenie eksperymentu „Gorący lód” w domu w celu przetestowania teorii Bridgmana oczywiście nie zadziała. Ale chemia jako nauka oferuje inne doświadczenie, nie mniej spektakularne.

Nazywa się „Gorący lód”. Substancją, której będziesz potrzebować, jest octan sodu. Nie słyszałem? A w kuchni często dostajemy ją przygotowując różne wypieki, mieszając sodę i ocet. Pozostaje tylko dowiedzieć się, jak zrobić gorący lód z tej piany. Zastanówmy się.

Wzór i równanie reakcji

Octan sodu (zwany także solą sodową kwasu octowego) to białe kryształy o lekko słonym smaku i zapachu przypominającym ocet. Jego formuła to CH_{3COONa. W laboratorium sól wytwarzana jest z kwasu octowego i węglanów, wodorotlenku sodu lub wodorowęglanu sodu.}

Dla zainteresowanych, równanie reakcji wygląda następująco:

CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃-COON a + H ₂O + CO₂

Kochanie wiedzą, że procentkwas octowy może być inny. Ale nie ma różnicy, co znajdziesz w szafce w kuchni, po prostu potrzebujesz innej ilości sody. Proporcje są następujące:

• 750 g octu 8% i 84 gramy sody;
• 86 g esencji 70% i 84 gramy sody;
• 200 g octu 30% i 87,4 g sody.

W wyniku reakcji otrzymujemy roztwór, ale poprzez odparowanie wody otrzymujemy 82g octanu sodu w postaci kryształów.

Chemia to nauka, która nie toleruje opcji „wylania na oko”. Jeśli chcesz, aby eksperyment chemiczny „Gorący lód” zakończył się sukcesem, uzupełnij proporcję substancji odważnikami. Bardziej dokładne są elektroniczne.

Doświadczenie w domu

Ponieważ podczas eksperymentu używany jest kwas, a eksperyment „Gorący lód” wymaga również podgrzania do wysokich temperatur, obecność dorosłych jest obowiązkowa. Przejdźmy więc do czarów.

Gotowanie gorącego lodu w domu.

1. W małym emaliowanym rondelku wymieszaj ocet i wodę sodową w proporcjach wskazanych powyżej, w zależności od procentowej zawartości octu w kuchni. Połóż go na piecu, na małym ogniu i trochę podgrzej powstały czary. Przygotuj się, będzie dużo piany, ale jak tylko reakcja przejdzie i na patelni znajdzie się woda i octan sodu, roztwór stanie się całkowicie przezroczysty.
2. Pamiętaj, aby sprawdzić, czy roztwór jest gotowy, upuszczając kroplę octu. Masz piankę? Tak więc początkowo przyjęto niewłaściwą wagę sody, kontynuujemy trochędodaj ocet, aż piana przestanie się pojawiać. Cóż, jeśli zapach octu bardzo mocno uderza w nos, oznacza to, że początkowo zabrano dużo kwasu octowego. Dodaj trochę sody do roztworu, aż piana przestanie tworzyć się w rondlu, w przeciwnym razie zapach octu z mieszkania będzie długo erodować.
3. Dopiero gdy piana przestanie się unosić, rondel z naparem można podpalić, aby usunąć z niego nadmiar wody. Nie zapomnij śledzić tego, co się dzieje. Gdy tylko na powierzchni zacznie tworzyć się skorupa podobna do lodu, natychmiast wyjmij pojemnik z ognia i pozostaw go na 5 minut.
4. Gdy magiczny napój ostygnie, wlej wodę do czajnika, aby się zagotowała. Następnie powoli, dosłownie kropla po kropli, zaczynamy wlewać wrzątek do już ostudzonej mieszanki, dodając na przemian mieszając. Zabieg wykonujemy do całkowitego rozpuszczenia skórki i wszystkich widocznych kawałków. Roztwór powinien być całkowicie przezroczysty, ale lekko lepki.
5. Bierzemy absolutnie czysty pojemnik i wlewamy do niego niewielką ilość substancji z rondla. Jeśli słoik lub kubek okaże się brudny, roztwór nie będzie krystalizował kiedy chcesz, ale na razie będzie schłodzony. Wstawić do lodówki i schłodzić do temperatury pokojowej. Musimy zrozumieć, że mamy roztwór przesycony, więc teraz temperatura procesu krystalizacji jest niższa niż zwykle.



6. Wyluzowany? Oto chwila prawdy. Czas rozpocząć tajemnicę powstawania gorącego lodu!

Dotknij schłodzonego naparu wykałaczkąpunkt w soli kuchennej. Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, roztwór zacznie twardnieć, tworząc za każdym razem nowy i niepowtarzalny wzór przypominających lód kryształów. Powoduje to uwolnienie dużej ilości energii, którą poczujesz jako falę ciepła.

Po utworzeniu gorącego lodu można go użyć do powtórzenia eksperymentu. Wystarczy włożyć pojemnik do kąpieli wodnej i zacząć mieszać łyżką. Czy widziałeś, że utworzyła się skorupa kryształów? Powtórz kroki 4-6 i ciesz się rezultatem raz za razem.

Dlaczego eksperyment się nie powiódł? Rozwiązywanie problemów

Nie ma zbyt wielu opcji, dlaczego doświadczenie nie zadziałało, ale rozważymy je wszystkie:

1. Gdy soda reagowała z octem, jakiś odczynnik okazał się być w nadmiarze i wpłynął na dalsze przygotowanie przesyconego roztworu. Następnym razem obserwuj dokładnie ilość substancji w preparacie lub po prostu kup sól sodową kwasu octowego w postaci gotowej.
2. Pojemnik, w którym schłodzono przygotowany roztwór, okazał się być zanieczyszczony.
3. Garnek został zbyt późno wyjęty z ognia lub powstała skórka nie została całkowicie rozpuszczona.

Gdzie jest używana ta reakcja?

Sama doświadczenie „Gorącego lodu” ma również praktyczne zastosowania, jest to przesycone rozwiązanie, które jest używane w chemicznych poduszkach grzewczych i podgrzewaczach, które, jak sam zauważyłeś, nie przechodzi w fazę stałą.

Tylko w poduszkach grzewczych działasz na roztwór nie wykałaczką, ale specjalnymdysk (najczęściej metal). Podczas przejścia przesyconego roztworu do fazy stałej uwalniane jest od 264 do 289 kJ/kg. Utworzyłeś więc „gorący” lód, a poduszka grzewcza działa na ciało wytworzonym ciepłem, a oparzenie jest wykluczone, ponieważ generowana temperatura nie wystarcza.

Nawiasem mówiąc, jako źródło ciepła, przesycony roztwór octanu sodu jest również używany w niektórych modelach skafandrów kosmicznych. Zasady „gorącego lodu”.