Apakah bahan yang dipanggil ais panas dan adakah mungkin untuk mendapatkannya di rumah?

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 17:53

Sendiri, ungkapan "ais panas" hampir tidak sesuai di kepala kita. Lagipun, kita sudah biasa dengan fakta bahawa ais, tidak kira sama ada ia adalah kiub kecil dalam gelas atau gunung ais besar di lautan, adalah berais. Dan atas sebab tertentu ia panas. Mari kita fikirkan jenis bahan itu, bagaimana ia ternyata dan menjalankan eksperimen di rumah. Jadi - ais panas.

Bahan dengan nama itu

Semua orang benar-benar tahu bahawa ais ialah air dalam keadaan terkumpul pepejal, di mana ia telah melepasi pada suhu 0 °C. Tetapi, semasa menjalankan eksperimen ke atas air, ahli fizik Inggeris Bridgman mendapati bahawa di bawah tekanan tinggi, kekisi kristal disusun semula, ia menjadi lebih padat.

Di bawah tekanan kurang sedikit daripada 21,000 atmosfera, air menjadi ais sudah pada suhu +76 °C. Dan pada 30 ribu atmosfera - pada 180 ° C! Ini betul-betul ais panas. Anda boleh melecur banyak. Tetapi adalah mustahil untuk menyentuhnya, kerana tidak realistik bagi seseorang untuk menahan tekanan sedemikian. Ahli fizik sedang mengkaji sifat ais tersebuthanya secara tidak langsung.

Terima kasih kepada eksperimen, lelaki Inggeris itu menentukan bahawa terdapat beberapa jenis ais, di mana di bawah gred I adalah ais biasa yang terbentuk pada sifar, dan kemudian, dengan peningkatan tekanan, ia berpindah dari satu gred ke gred yang lain. Pada 30 ribu atmosfera, ia menjadi gred VII. Sejak kekisi kristal berubah, sifat ais panas adalah berbeza. Ia lebih berat daripada air dan mempunyai ketumpatan 1.05 g/cm3.

Bahan lain dengan nama yang sama

Untuk menjalankan eksperimen "Ais Panas" di rumah untuk menguji teori Bridgman, sudah tentu, tidak akan berkesan. Tetapi kimia sebagai sains menawarkan anda pengalaman yang berbeza, tidak kurang hebatnya.

Ia dipanggil "Ais Panas". Natrium asetat adalah bahan yang anda perlukan untuk menjalankannya. tak dengar? Dan di dapur, kita sering mendapatkannya apabila menyediakan pelbagai pastri, mencampurkan soda dan cuka. Ia tetap hanya untuk memikirkan cara membuat ais panas dari buih ini. Mari kita fikirkan.

Formula dan persamaan tindak balas

Natrium asetat (juga dikenali sebagai garam natrium asid asetik) ialah kristal putih dengan rasa masin sedikit dan bau yang menyerupai cuka. Formulanya ialah CH_{3COONa. Di makmal, garam dibuat daripada asid asetik dan karbonat, natrium hidroksida atau natrium bikarbonat.}

Bagi mereka yang berminat, persamaan tindak balas adalah seperti berikut:

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

Puan tahu bahawa peratusanasid asetik mungkin berbeza. Tetapi tidak ada perbezaan apa yang anda temui di kabinet di dapur, anda hanya memerlukan jumlah soda yang berbeza. Perkadaran adalah seperti berikut:

• 750 g cuka 8% dan 84 gram soda;
• 86 g pati 70% dan 84 gram soda;
• 200 g cuka 30% dan 87.4 g soda.

Sebagai hasil daripada tindak balas kita mendapat larutan, tetapi dengan menyejat air kita mendapat 82 g natrium asetat dalam bentuk kristal.

Kimia ialah sains yang tidak bertolak ansur dengan pilihan "tuangkan pada mata". Jika anda mahu eksperimen kimia "Ais Panas" berjaya, buat satu bahagian bahan menggunakan pemberat. Lebih tepat ialah elektronik.

Pengalaman di rumah

Memandangkan asid digunakan semasa eksperimen, dan percubaan "Ais Panas" juga memerlukan pemanasan ke suhu tinggi, kehadiran orang dewasa adalah wajib. Jadi, mari kita beralih kepada ilmu sihir.

Memasak "Ais Panas" di rumah.

1. Dalam periuk enamel kecil, gabungkan cuka dan soda dalam perkadaran yang dinyatakan di atas, bergantung pada peratusan cuka yang terdapat di dapur. Letakkannya di atas dapur, di atas api kecil dan panaskan minuman sihir yang terhasil sedikit. Bersedialah, akan terdapat banyak buih, tetapi sebaik sahaja tindak balas berlalu dan terdapat air dan natrium asetat dalam kuali, larutan akan menjadi lutsinar sepenuhnya.
2. Pastikan anda menyemak sama ada penyelesaian anda sudah sedia dengan menjatuhkan setitik cuka. Ada buih? Jadi, berat soda yang salah pada mulanya diambil, kita teruskan sedikitmasukkan cuka sehingga buih berhenti muncul. Nah, jika bau cuka sangat kuat mengenai hidung, bermakna banyak asid asetik telah diambil pada mulanya. Tambah sedikit soda ke dalam larutan sehingga buih berhenti terbentuk dalam periuk, jika tidak, bau cuka dari apartmen akan mengambil masa yang lama untuk terhakis.
3. Hanya apabila buih berhenti mengembang, periuk dengan bru boleh dibakar untuk mengeluarkan lebihan air daripadanya. Jangan lupa ikuti apa yang berlaku. Sebaik sahaja kerak yang serupa dengan ais mula terbentuk di permukaan, segera keluarkan bekas dari api dan biarkan selama 5 minit.
4. Semasa minuman ajaib itu sejuk, masukkan air ke dalam teko untuk mendidih. Kemudian perlahan-lahan, secara literal setitik demi setitik, kami mula menuangkan air mendidih ke dalam campuran yang telah disejukkan, berselang seli dengan kacau. Kami melakukan prosedur sehingga kerak dan semua kepingan yang kelihatan dibubarkan sepenuhnya. Penyelesaiannya hendaklah benar-benar jernih, tetapi sedikit likat.
5. Kami mengambil bekas yang benar-benar bersih dan tuangkan sedikit bahan dari periuk ke dalamnya. Jika balang atau cawan ternyata kotor, larutan tidak akan mengkristal apabila anda mahu, tetapi buat masa ini ia akan disejukkan. Masukkan ke dalam peti ais dan sejukkan pada suhu bilik. Kita perlu memahami bahawa kita mempunyai larutan supertepu, jadi kini suhu proses penghabluran lebih rendah daripada biasa.



6. Bertenang? Inilah, saat kebenaran. Tiba masanya untuk memulakan misteri pembentukan ais panas!

Sentuh minuman sejuk dengan pencungkil gigititik dalam garam meja. Jika semuanya dilakukan dengan betul, penyelesaian akan mula mengeras, membentuk corak kristal seperti ais, setiap kali baru dan unik. Ini membebaskan sejumlah besar tenaga yang anda akan rasa sebagai gelombang haba.

Selepas pembentukan ais panas, ia boleh digunakan untuk mengulangi eksperimen. Hanya masukkan bekas ke dalam tab mandi air dan mula kacau dengan sudu. Adakah anda melihat bahawa kerak kristal terbentuk? Ulang langkah 4-6 dan nikmati hasilnya lagi dan lagi.

Mengapa percubaan gagal? Menyelesaikan masalah

Tidak begitu banyak pilihan mengapa pengalaman itu tidak berjaya, tetapi kami akan mempertimbangkan semuanya:

1. Apabila soda bertindak balas dengan cuka, beberapa reagen ternyata berlebihan dan menjejaskan penyediaan selanjutnya larutan supertepu. Lain kali, perhatikan dengan teliti jumlah bahan dalam penyediaan, atau beli sahaja garam natrium asid asetik dalam bentuk siap.
2. Bekas tempat larutan yang disediakan telah disejukkan ternyata telah tercemar.
3. Panci telah dikeluarkan dari api terlalu lambat, atau kerak yang terhasil tidak larut sepenuhnya.

Di manakah tindak balas ini digunakan?

Pengalaman "Ais Panas" itu sendiri juga mempunyai aplikasi praktikal, ia adalah penyelesaian supertepu yang digunakan dalam pad pemanasan kimia dan pemanas, yang, seperti yang anda sendiri lihat, tidak memasuki fasa pepejal.

Hanya dalam pad pemanas anda bertindak pada penyelesaiannya bukan dengan pencungkil gigi, tetapi dengan alat khascakera (paling kerap logam). Semasa peralihan larutan supertepu kepada fasa pepejal, daripada 264 kepada 289 kJ/kg dilepaskan. Jadi anda membentuk ais "panas", dan pad pemanas bertindak pada badan dengan haba yang dijana, manakala lecuran dikecualikan, kerana suhu yang dijana tidak mencukupi.

Secara kebetulan, sebagai sumber haba, larutan supertepu natrium asetat juga digunakan dalam beberapa model pakaian angkasa. Peraturan "ais panas".