Tự nó, cụm từ "đá nóng" khó có thể phù hợp trong đầu chúng ta. Xét cho cùng, chúng ta đã quen với thực tế rằng băng, bất kể là một khối nhỏ trong ly hay một tảng băng khổng lồ trong đại dương, đều là băng giá. Và không hiểu sao nó lại nóng. Chúng ta hãy tìm xem đó là loại chất gì, nó biến thành như thế nào và tiến hành một thí nghiệm tại nhà. Vì vậy - đá nóng.
Một chất có tên là
Mọi người đều biết rõ rằng nước đá là nước ở trạng thái tập hợp rắn, ở nhiệt độ 0 ° C sẽ đi qua. Tuy nhiên, trong khi tiến hành các thí nghiệm trên nước, nhà vật lý người Anh Bridgman đã phát hiện ra rằng dưới áp suất cao, mạng tinh thể được sắp xếp lại, nó trở nên dày đặc hơn.
Dưới áp suất nhỏ hơn 21.000 atm một chút, nước trở thành băng ở nhiệt độ +76 ° C. Và ở 30 nghìn atm - ở 180 ° C! Đây thực sự là đá nóng. Bạn có thể bị bỏng rất nhiều. Nhưng không thể chạm vào anh ta, bởi vì một người có thể chịu được áp lực như vậy là viển vông. Các nhà vật lý đang nghiên cứu các đặc tính của loại băng nàychỉ gián tiếp.
Nhờ các thí nghiệm, người Anh đã xác định được rằng có một số loại băng, trong đó ở cấp I là băng quen thuộc được hình thành ở 0, và sau đó, với áp suất tăng dần, nó chuyển từ cấp này sang cấp khác. Ở 30 nghìn atm, nó trở thành cấp VII. Vì mạng tinh thể thay đổi nên tính chất của nước đá nóng cũng khác. Nó nặng hơn nước và có khối lượng riêng là 1,05 g / cm3.
Chất khác cùng tên
Tiến hành thí nghiệm "Băng nóng" ở nhà để kiểm tra lý thuyết của Bridgman, tất nhiên, sẽ không hiệu quả. Nhưng hóa học như một môn khoa học mang đến cho bạn một trải nghiệm khác, không kém phần ngoạn mục.
Nó được gọi là "Hot Ice". Natri axetat là chất bạn sẽ cần để thực hiện nó. Không nghe? Và trong nhà bếp, chúng ta thường mắc phải khi chuẩn bị các loại bánh ngọt khác nhau, trộn soda và giấm. Nó vẫn chỉ để tìm ra cách làm đá nóng từ bọt này. Hãy tìm ra nó.
Công thức và phương trình phản ứng
Natri axetat (còn được gọi là muối natri của axit axetic) là những tinh thể màu trắng, có vị hơi mặn và mùi giống như mùi giấm. Công thức của nó là CH3COONa. Trong phòng thí nghiệm, muối được tạo ra từ axit axetic và các muối cacbonat, natri hydroxit hoặc natri bicacbonat.
Đối với những ai quan tâm, phương trình phản ứng như sau:
CH3COOH + NaHCO3→ CH3-COON a + H2O + CO2
Những cô chủ biết rằng phần trămaxit axetic có thể khác. Nhưng không có gì khác biệt so với những gì bạn tìm thấy trong tủ trong nhà bếp, bạn chỉ cần một lượng soda khác nhau. Tỷ lệ như sau:
- 750 g giấm 8% và 84 gam soda;
- 86 g tinh chất 70% và 84 gam soda;
- 200 g giấm 30% và 87,4 g soda.
Theo kết quả của phản ứng, chúng ta nhận được một dung dịch, nhưng bằng cách làm bay hơi nước, chúng ta nhận được 82 g natri axetat ở dạng tinh thể.
Hóa_học là một môn khoa học không dung thứ cho sự lựa chọn "đổ thuốc vào mắt". Muốn thí nghiệm hoá học "Nước đá nóng" thành công, hãy tính theo tỉ lệ các chất theo khối lượng. Chính xác hơn là điện tử.
Trải nghiệm tại nhà
Vì axit được sử dụng trong quá trình thí nghiệm, và thí nghiệm "Nước đá nóng" cũng yêu cầu đun nóng đến nhiệt độ cao, nên sự có mặt của người lớn là bắt buộc. Vì vậy, chúng ta hãy xuống để phù thủy.
Nấu "Đá Nóng" tại nhà.
- Trong một cái chảo tráng men nhỏ, kết hợp giấm và soda theo tỷ lệ đã nêu ở trên, tùy thuộc vào tỷ lệ giấm có trong nhà bếp. Đặt nó lên bếp, ở một ngọn lửa nhỏ và đun nóng một chút hỗn hợp phù thủy thu được. Hãy sẵn sàng, sẽ có rất nhiều bọt, nhưng ngay sau khi phản ứng trôi qua và có nước và natri axetat trong chảo, dung dịch sẽ trở nên hoàn toàn trong suốt.
- Đảm bảo kiểm tra xem dung dịch của bạn đã sẵn sàng chưa bằng cách nhỏ một giọt giấm. Có bọt? Vì vậy, ban đầu đã tính sai trọng lượng của soda, chúng ta tiếp tục một chútthêm giấm cho đến khi hết bọt. Chà, nếu mùi giấm xộc thẳng vào mũi, có nghĩa là ban đầu đã uống rất nhiều axit axetic. Thêm một chút soda vào dung dịch cho đến khi bọt ngừng hình thành trong xoong, nếu không, mùi giấm từ căn hộ sẽ lâu ngày sẽ mất đi.
- Chỉ khi bọt đã ngừng nổi lên, mới có thể để chảo có nước nấu trên lửa để loại bỏ nước thừa. Đừng quên theo dõi những gì đang diễn ra. Ngay khi lớp vỏ tương tự như nước đá bắt đầu hình thành trên bề mặt, hãy lập tức lấy hộp ra khỏi lửa và để yên trong 5 phút.
- Trong khi thức uống kỳ diệu đang nguội dần, hãy cho nước vào ấm trà để đun sôi. Sau đó, từ từ, từng giọt một, chúng tôi bắt đầu đổ nước sôi vào hỗn hợp đã nguội, xen kẽ thêm vào với khuấy. Chúng tôi thực hiện quy trình cho đến khi lớp vỏ và tất cả các mảnh có thể nhìn thấy được hòa tan hoàn toàn. Dung dịch phải hoàn toàn trong suốt, nhưng hơi nhớt.
- Chúng tôi lấy một vật chứa hoàn toàn sạch sẽ và đổ một lượng nhỏ chất từ xoong vào đó. Nếu lọ hoặc cốc bị bẩn, dung dịch sẽ không kết tinh khi bạn muốn, nhưng bây giờ nó sẽ được làm nguội. Đặt trong tủ lạnh và làm mát đến nhiệt độ phòng. Chúng ta cần hiểu rằng chúng ta có một dung dịch quá bão hòa, vì vậy bây giờ nhiệt độ của quá trình kết tinh thấp hơn bình thường.
- Thoải mái? Đây rồi, khoảnh khắc của sự thật. Đã đến lúc bắt đầu bí ẩn về sự hình thành của băng nóng!
Dùng tăm chạm vào cốc ướp lạnhchỉ vào muối ăn. Nếu mọi thứ được thực hiện một cách chính xác, dung dịch sẽ bắt đầu đông cứng lại, tạo thành một mô hình tinh thể giống như băng, mỗi lúc một mới và độc đáo. Điều này giải phóng một lượng lớn năng lượng mà bạn sẽ cảm thấy như một làn sóng nhiệt.
Sau khi hình thành băng nóng, nó có thể được sử dụng để lặp lại thí nghiệm. Chỉ cần đặt hộp đựng trong nồi cách thủy và bắt đầu khuấy bằng thìa. Bạn có thấy rằng một lớp vỏ tinh thể được hình thành không? Lặp lại các bước 4-6 và tận hưởng kết quả nhiều lần.
Tại sao thử nghiệm không thành công? Khắc phục sự cố
Không có quá nhiều lựa chọn khiến trải nghiệm không thành công, nhưng chúng tôi sẽ xem xét tất cả:
- Khi soda phản ứng với giấm, một số thuốc thử bị dư và ảnh hưởng đến việc chuẩn bị thêm dung dịch bão hòa. Lần tới, hãy theo dõi kỹ số lượng các chất trong quá trình pha chế, hoặc chỉ cần mua muối natri của axit axetic ở dạng làm sẵn.
- Hộp đựng dung dịch đã chuẩn bị được làm lạnh hóa ra đã bị nhiễm bẩn.
- Chiếc chảo được lấy ra khỏi nhiệt quá muộn hoặc lớp vỏ kết quả không được hòa tan hoàn toàn.
Phản ứng này được sử dụng ở đâu?
Bản thân trải nghiệm "Đá nóng" cũng có những ứng dụng thực tế, nó là một dung dịch siêu bão hòa được sử dụng trong các miếng sưởi và máy sưởi bằng hóa chất, như bạn đã thấy, không chuyển sang giai đoạn rắn.
Chỉ trong miếng đệm sưởi ấm, bạn tác động lên dung dịch không phải bằng tăm, mà bằng một dụng cụ đặc biệtđĩa (thường là kim loại). Trong quá trình chuyển đổi của một dung dịch quá bão hòa sang pha rắn, từ 264 đến 289 kJ / kg được giải phóng. Vì vậy, bạn đã tạo thành băng "nóng" và miếng đệm sưởi tác động lên cơ thể bằng nhiệt sinh ra, đồng thời loại trừ vết bỏng, vì nhiệt độ tạo ra là không đủ.
Nhân tiện, như một nguồn nhiệt, dung dịch natri axetat siêu bão hòa cũng được sử dụng trong một số mẫu bộ đồ vũ trụ. Quy tắc "Đá nóng".
