Vilket ämne kallas het is och är det möjligt att få tag i det hemma?

2024 Författare: Angel Austin | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-02 17:56

I och för sig passar uttrycket "hot ice" knappast i våra huvuden. Vi är trots allt vana vid att is, oavsett om det är en liten kub i ett glas eller ett enormt isberg i havet, är isig. Och av någon anledning är det varmt. Låt oss ta reda på vilken typ av ämne det är, hur det visar sig och genomföra ett experiment hemma. Så - varm is.

Ett ämne med det namnet

Alla vet mycket väl att is är vatten i ett fast aggregationstillstånd, dit det passerar redan vid 0 °C. Men när han utförde experiment på vatten upptäckte den engelske fysikern Bridgman att under högt tryck omarrangeras kristallgittret, det blir tätare.

Under ett tryck på något mindre än 21 000 atmosfärer blir vatten is redan vid en temperatur på +76 °C. Och vid 30 tusen atmosfärer - vid 180 ° C! Det här är riktigt het is. Du kan bränna dig mycket. Men det är omöjligt att röra honom, eftersom det är orealistiskt för en person att motstå ett sådant tryck. Fysiker studerar egenskaperna hos sådan isendast indirekt.

Tack vare experiment bestämde engelsmannen att det finns flera typer av is, där under klass I är den välbekanta isen som bildas vid noll, och sedan, med ökande tryck, går den från en klass till en annan. Vid 30 tusen atmosfärer blir det klass VII. Eftersom kristallgittret förändras är egenskaperna hos het is olika. Den är tyngre än vatten och har en densitet på 1,05 g/cm3.

Ett annat ämne med samma namn

Att genomföra "Hot Ice"-experimentet hemma för att testa Bridgmans teori kommer naturligtvis inte att fungera. Men kemi som vetenskap erbjuder dig en annorlunda upplevelse, inte mindre spektakulär.

Den heter "Hot Ice". Natriumacetat är ämnet du behöver för att utföra det. Hörde inte? Och i köket får vi det ofta när vi lagar olika bakverk, blandar läsk och vinäger. Det återstår bara att ta reda på hur man gör varm is från detta skum. Låt oss ta reda på det.

Formel och reaktionsekvation

Natriumacetat (även kallat natriums altet av ättiksyra) är vita kristaller med en lätt s alt smak och en lukt som påminner om vinäger. Dess formel är CH_{3COONa. I laboratoriet tillverkas s alt av ättiksyra och karbonater, natriumhydroxid eller natriumbikarbonat.}

För den som är intresserad är reaktionsekvationen följande:

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

Älskarinnor vet att procentenättiksyra kan vara annorlunda. Men det är ingen skillnad vad du hittar i skåpet i köket, du behöver bara en annan mängd läsk. Proportionerna är följande:

• 750 g vinäger 8 % och 84 gram läsk;
• 86 g essens 70 % och 84 gram läsk;
• 200 g vinäger 30 % och 87,4 g läsk.

Som ett resultat av reaktionen får vi en lösning, men genom att förånga vattnet får vi 82 g natriumacetat i form av kristaller.

Kemi är en vetenskap som inte tolererar alternativet "hälla på ögat". Om du vill att det kemiska experimentet "Hot Ice" ska bli en framgång, gör upp en andel av ämnena med hjälp av vikter. Mer exakta är elektroniska.

Upplevelse hemma

Eftersom syra används under experimentet och "Hot Ice"-experimentet också kräver uppvärmning till höga temperaturer, är närvaro av vuxna obligatorisk. Så låt oss börja med häxkonst.

Matlagning "Hot Ice" hemma.

1. I en liten emaljkastrull, kombinera vinäger och läsk i de proportioner som anges ovan, beroende på procentandelen vinäger som finns i köket. Sätt den på spisen, på en liten eld och värm den resulterande trolldomsbryggan lite. Gör dig redo, det kommer att bli mycket skum, men så fort reaktionen går och det finns vatten och natriumacetat i pannan blir lösningen helt genomskinlig.
2. Se till att kontrollera om din lösning är klar genom att tappa en droppe vinäger. Har du skum? Så, fel vikt av läsk togs från början, vi fortsätter litetillsätt vinäger tills skummet slutar synas. Tja, om lukten av vinäger träffar näsan mycket starkt, betyder det att mycket ättiksyra togs initi alt. Tillsätt lite läsk till lösningen tills skummet slutar bildas i kastrullen, annars kommer det ta lång tid att urholka lukten av vinäger från lägenheten.
3. Först när skummet har slutat stiga, kan kastrullen med brygden sättas i brand för att avlägsna överflödigt vatten från den. Glöm inte att följa vad som händer. Så snart en skorpa som liknar is börjar bildas på ytan, ta omedelbart bort behållaren från elden och låt den vara ifred i 5 minuter.
4. Medan den magiska drycken svalnar, häll vatten i tekannan för att koka. Sedan långsamt, bokstavligen droppe för droppe, börjar vi hälla kokande vatten i den redan kylda blandningen, alternerande tillsats under omrörning. Vi gör proceduren tills skorpan och alla synliga bitar är helt upplösta. Lösningen ska vara helt klar, men något trögflytande.
5. Vi tar en absolut ren behållare och häller en liten mängd av ämnet från kastrullen i den. Om burken eller muggen visar sig vara smutsig kommer lösningen inte att kristallisera när du vill, men för nu kommer den att kylas. Ställ in i kylen och svalna till rumstemperatur. Vi måste förstå att vi har en övermättad lösning, så nu är temperaturen i kristallisationsprocessen lägre än vanligt.



6. Chilled out? Här är det, sanningens ögonblick. Det är dags att börja mysteriet med bildandet av het is!

Rör vid den kylda brygden med en tandpetarepunkt i bordss alt. Om allt görs korrekt kommer lösningen att börja härda och bilda ett mönster av isliknande kristaller, varje gång nya och unika. Detta frigör en stor mängd energi som du kommer att känna som en värmevåg.

Efter bildandet av het is kan den användas för att upprepa experimentet. Lägg bara behållaren i ett vattenbad och börja röra med en sked. Såg du att det bildades en skorpa av kristaller? Upprepa steg 4-6 och njut av resultatet om och om igen.

Varför misslyckades experimentet? Felsökning

Det finns inte så många alternativ varför upplevelsen inte fungerade, men vi kommer att överväga dem alla:

1. När soda reagerade med vinäger visade sig en del reagens vara i överskott och påverkade den fortsatta beredningen av en övermättad lösning. Nästa gång, håll noga koll på mängden ämnen i preparatet, eller köp bara natriums altet av ättiksyra i färdig form.
2. Behållaren som den beredda lösningen kyldes i visade sig vara förorenad.
3. Kasserollen togs bort från värmen för sent, eller så var den resulterande skorpan inte helt upplöst.

Var används denna reaktion?

Upplevelsen av "Hot Ice" i sig har också praktiska tillämpningar, det är en övermättad lösning som används i kemiska värmekuddar och värmare, som, som du själv såg, inte går in i en fast fas.

Endast i värmedynor verkar du på lösningen inte med en tandpetare, utan med en speciellskiva (oftast metall). Under övergången av en övermättad lösning till den fasta fasen frigörs från 264 till 289 kJ/kg. Så du bildade "het" is, och värmedynan verkar på kroppen med den alstrade värmen, medan bränningen är utesluten, eftersom den genererade temperaturen inte räcker till.

Förresten, som en värmekälla används en övermättad lösning av natriumacetat också i vissa modeller av rymddräkter. Regler för "het is".