Kokia medžiaga vadinama karštu ledu ir ar galima jos gauti namuose?

2024 Autorius: Angel Austin | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-02 17:51

Pati posakis „karštas ledas“vargu ar telpa į galvą. Juk esame įpratę, kad ledas, nesvarbu, mažas kubelis stiklinėje, ar didžiulis ledkalnis vandenyne, yra ledinis. Ir kažkodėl karšta. Išsiaiškinkime, kokia tai medžiaga, kaip ji pasirodo, ir atlikime eksperimentą namuose. Taigi – karštas ledas.

Medžiaga tokiu pavadinimu

Visi puikiai žino, kad ledas yra kieto susikaupimo vanduo, į kurį jis pereina jau esant 0 °C. Tačiau, atlikdamas eksperimentus su vandeniu, anglų fizikas Bridžmanas išsiaiškino, kad esant aukštam slėgiui kristalinė gardelė persitvarko ir tampa tankesnė.

Esant kiek mažesniam nei 21 000 atmosferų slėgiui, vanduo tampa ledu jau esant +76 °C temperatūrai. Ir esant 30 tūkstančių atmosferų - 180 ° C temperatūroje! Tai tikrai karštas ledas. Galite labai nudegti. Bet jo paliesti neįmanoma, nes žmogui atlaikyti tokį spaudimą nerealu. Fizikai tiria tokio ledo savybestik netiesiogiai.

Eksperimentų dėka anglas nustatė, kad yra keletas ledo rūšių, kur pagal I laipsnį yra pažįstamas ledas, susidaręs ties nuliu, o tada, didėjant slėgiui, jis pereina iš vienos laipsnio į kitą. Esant 30 tūkstančių atmosferų, jis tampa VII laipsniu. Kadangi kristalinė gardelė keičiasi, karšto ledo savybės skiriasi. Jis yra sunkesnis už vandenį ir jo tankis yra 1,05 g/cm3.

Kita medžiaga tuo pačiu pavadinimu

Žinoma, neveiks namuose atlikti eksperimento „Hot Ice“ir patikrinti Bridgmano teoriją. Tačiau chemija kaip mokslas siūlo kitokią patirtį, ne mažiau įspūdingą.

Jis vadinamas „Karštas ledas“. Natrio acetatas yra medžiaga, kurios jums reikės tai atlikti. Negirdėjote? O virtuvėje dažnai jo gauname ruošdami įvairius kepinius, maišydami sodą ir actą. Belieka tik išsiaiškinti, kaip iš šių putų pagaminti karštą ledą. Išsiaiškinkime.

Formulė ir reakcijos lygtis

Natrio acetatas (taip pat vadinamas acto rūgšties natrio druska) yra b alti kristalai, kurių skonis yra šiek tiek sūrus ir kvapas panašus į actą. Jo formulė yra CH_{3COONa. Laboratorijoje druska gaminama iš acto rūgšties ir karbonatų, natrio hidroksido arba natrio bikarbonato.}

Tiems, kam įdomu, reakcijos lygtis yra tokia:

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

Meilininkės žino, kad procentaisacto rūgštis gali būti kitokia. Bet nėra skirtumo, ką randi spintelėje virtuvėje, tik reikia kitokio sodos kiekio. Proporcijos yra tokios:

• 750 g 8% acto ir 84 gramai sodos;
• 86 g esencijos 70% ir 84 gramai sodos;
• 200 g acto 30% ir 87,4 g sodos.

Reakcijos rezultate gauname tirpalą, bet išgarinant vandenį gauname 82 g natrio acetato kristalų pavidalu.

Chemija yra mokslas, kuris netoleruoja pasirinkimo „pilti ant akies“. Jei norite, kad cheminis eksperimentas „Karštas ledas“būtų sėkmingas, paskirstykite medžiagų dalį naudodami svarmenis. Tikslesni yra elektroniniai.

Patirtis namuose

Kadangi eksperimento metu naudojama rūgštis, o eksperimentas „Karštas ledas“taip pat reikalauja kaitinimo iki aukštos temperatūros, suaugusiųjų buvimas yra privalomas. Taigi, pereikime prie raganavimo.

Karšto ledo gaminimas namuose.

1. Nedideliame emaliuotame puode sumaišykite actą ir soda aukščiau nurodytomis proporcijomis, atsižvelgdami į virtuvėje randamą acto procentą. Padėkite jį ant viryklės, ant nedidelės ugnies ir šiek tiek pašildykite gautą raganų užpilą. Pasiruoškite, bus daug putų, bet kai tik reakcija praeis ir keptuvėje bus vandens ir natrio acetato, tirpalas taps visiškai skaidrus.
2. Būtinai patikrinkite, ar tirpalas paruoštas, įlašinę acto lašelį. Turite putų? Taigi, iš pradžių buvo paimtas netinkamas sodos svoris, šiek tiek tęsiameįpilkite acto, kol nustos atsirasti putos. Na, o jei į nosį labai stipriai trenkia acto kvapas, vadinasi, iš pradžių buvo paimta daug acto rūgšties. Į tirpalą įpilkite šiek tiek sodos, kol puode nustos formuotis putos, kitaip acto kvapas iš buto ilgai išnyks.
3. Tik tada, kai putos nustoja kilti, puodą su užpilu galima uždėti ant ugnies, kad iš jo pasišalintų vandens perteklius. Nepamirškite sekti, kas vyksta. Kai tik paviršiuje pradeda formuotis į ledą panaši pluta, nedelsdami nukelkite indą nuo ugnies ir palikite 5 minutes.
4. Kol stebuklingas gėrimas vėsta, į arbatinuką įpilkite vandens, kad užvirtų. Tada lėtai, pažodžiui lašas po lašo, į jau atvėsusį mišinį pradedame pilti verdantį vandenį, pakaitomis pilant maišant. Procedūrą atliekame tol, kol visiškai ištirps pluta ir visi matomi gabalėliai. Tirpalas turi būti visiškai skaidrus, bet šiek tiek klampus.
5. Paimame visiškai švarų indą ir į jį supilame nedidelį kiekį medžiagos iš puodo. Jei stiklainis ar puodelis pasirodys nešvarus, tirpalas nesikristalizuosis tada, kai norėsite, o kol kas jis bus atvėsintas. Įdėkite į šaldytuvą ir atvėsinkite iki kambario temperatūros. Turime suprasti, kad turime persotintą tirpalą, todėl dabar kristalizacijos proceso temperatūra yra žemesnė nei įprastai.



6. Atsileidote? Štai, tiesos akimirka. Atėjo laikas pradėti karšto ledo susidarymo paslaptį!

Atšaldytą užpilą palieskite dantų krapštukutaškas valgomojoje druskoje. Jei viskas bus padaryta teisingai, tirpalas pradės kietėti ir susidarys į ledą panašių kristalų raštas, kiekvieną kartą naujas ir unikalus. Taip išleidžiama daug energijos, kurią pajusite kaip karščio bangą.

Sudarius karštą ledą, jį galima naudoti eksperimentui pakartoti. Tiesiog įdėkite indą į vandens vonią ir pradėkite maišyti šaukštu. Ar matėte, kad susidarė kristalų pluta? Pakartokite 4–6 veiksmus ir vėl ir vėl mėgaukitės rezultatu.

Kodėl eksperimentas nepavyko? Trikčių šalinimas

Nėra tiek daug variantų, kodėl patirtis nepasiteisino, bet apsvarstysime juos visus:

1. Kai soda sureagavo su actu, kai kurių reagentų buvo perteklinis ir jis paveikė tolesnį persotinto tirpalo ruošimą. Kitą kartą atidžiai stebėkite medžiagų kiekį preparate arba tiesiog pirkite acto rūgšties natrio druską gatavu pavidalu.
2. Paaiškėjo, kad indas, kuriame paruoštas tirpalas buvo atvėsintas, užterštas.
3. Puodas buvo nukeltas nuo ugnies per vėlai arba susidariusi pluta nebuvo visiškai ištirpusi.

Kur naudojama ši reakcija?

Pati „Hot Ice“patirtis taip pat turi praktinį pritaikymą, tai yra persotintas tirpalas, naudojamas cheminiuose kaitinimo pagalvėlėse ir šildytuvuose, kuris, kaip pats matėte, nepereina į kietą fazę.

Tik šildymo pagalvėlėse tirpalą veikiate ne dantų krapštuku, o specialiudiskas (dažniausiai metalinis). Persotintam tirpalui pereinant į kietąją fazę, išsiskiria nuo 264 iki 289 kJ/kg. Taigi jūs sudarėte „karštą“ledą, o kaitinimo pagalvėlė veikia kūną su sukurta šiluma, o nudegimas neįtraukiamas, nes sukuriamos temperatūros nepakanka.

Beje, kai kuriuose skafandrų modeliuose kaip šilumos š altinis taip pat naudojamas persotintas natrio acetato tirpalas. „Karšto ledo“taisyklės.