Koja supstanca se zove vrući led i da li je moguće nabaviti je kod kuće?

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-02 17:42

Sam po sebi, izraz "vruć led" teško staje u naše glave. Na kraju krajeva, navikli smo na činjenicu da je led, bez obzira da li se radi o maloj kocki u čaši ili ogromnom santu leda u okeanu, leden. I iz nekog razloga je vruće. Hajde da shvatimo kakva je to tvar, kako se ispostavlja i provedemo eksperiment kod kuće. Dakle - vrući led.

Supstanca s tim imenom

Svi savršeno dobro znaju da je led voda u čvrstom agregacijskom stanju, u koju prelazi već na 0 °C. No, dok je provodio eksperimente na vodi, engleski fizičar Bridgman je otkrio da se pod visokim pritiskom kristalna rešetka preuređuje, postaje gušća.

Pod pritiskom nešto manjim od 21.000 atmosfera, voda postaje led već na temperaturi od +76 °C. I to na 30 hiljada atmosfera - na 180 ° C! Ovo je stvarno vruć led. Možeš se mnogo izgoreti. Ali nemoguće ga je dodirnuti, jer je nerealno da osoba izdrži takav pritisak. Fizičari proučavaju svojstva takvog ledasamo indirektno.

Zahvaljujući eksperimentima, Englez je utvrdio da postoji nekoliko vrsta leda, pri čemu je pod stepenom I poznati led koji se formira na nuli, a zatim, sa povećanjem pritiska, prelazi iz jedne klase u drugu. Na 30 hiljada atmosfera postaje VII stepen. Budući da se kristalna rešetka mijenja, svojstva vrućeg leda su drugačija. Teži je od vode i ima gustinu od 1,05 g/cm3.

Druga supstanca sa istim imenom

Provođenje eksperimenta "Hot Ice" kod kuće za testiranje Bridgmanove teorije, naravno, neće uspjeti. Ali hemija kao nauka nudi vam drugačije iskustvo, ništa manje spektakularno.

Zove se "Hot Ice". Natrijum acetat je supstanca koja će vam trebati da to izvedete. Niste čuli? A u kuhinji ga često dobijemo prilikom pripreme raznih peciva, miješanja sode i sirćeta. Ostaje samo shvatiti kako napraviti vrući led od ove pjene. Hajde da to shvatimo.

Formula i jednadžba reakcije

Natrijum acetat (koji se naziva i natrijumova so sirćetne kiseline) su beli kristali blago slanog ukusa i mirisa koji podseća na sirće. Njegova formula je CH_{3COONa. U laboratoriji se sol proizvodi od octene kiseline i karbonata, natrijum hidroksida ili natrijum bikarbonata.}

Za one koji su zainteresovani, jednadžba reakcije je sljedeća:

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

Ljubavnice znaju taj procenatsirćetna kiselina može biti različita. Ali nema razlike šta ćete naći u kuhinjskom ormariću, samo vam je potrebna druga količina sode. Proporcije su sljedeće:

• 750 g octa 8% i 84 grama sode;
• 86 g esencije 70% i 84 grama sode;
• 200 g octa 30% i 87,4 g sode.

Kao rezultat reakcije dobijamo rastvor, ali isparavanjem vode dobijamo 82 g natrijum acetata u obliku kristala.

Hemija je nauka koja ne toleriše opciju "izliti na oko". Ako želite da hemijski eksperiment "Vrući led" bude uspješan, napravite dio supstanci pomoću utega. Preciznije su elektronske.

Iskustvo kod kuće

Kako se tokom eksperimenta koristi kiselina, a eksperiment "Hot Ice" takođe zahteva zagrevanje na visoke temperature, prisustvo odraslih je obavezno. Dakle, pređimo na vještičarenje.

Kuvanje "Hot Ice" kod kuće.

1. U malom emajliranom loncu pomiješajte sirće i sodu u gore navedenim proporcijama, ovisno o postotku sirćeta koji se nalazi u kuhinji. Stavite na šporet, na malu vatru i malo zagrijte dobijeni čarobnjak. Spremite se, bit će puno pjene, ali čim reakcija prođe i u tiganju bude vode i natrijum acetata, rastvor će postati potpuno providan.
2. Obavezno provjerite da li je vaše rješenje spremno tako što ćete kapnuti kap octa. Imaš penu? Dakle, u početku je uzeta pogrešna težina sode, nastavljamo malododavati sirće dok se pjena ne prestane pojavljivati. Pa, ako miris sirćeta jako udari u nos, to znači da je u početku uzeto puno sirćetne kiseline. Dodajte malo sode u otopinu dok se pjena ne prestane stvarati u loncu, inače će miris sirćeta iz stana dugo nestati.
3. Tek kada pjena prestane da se diže, lonac sa varvinom može se staviti na vatru da se ukloni višak vode iz nje. Ne zaboravite da pratite šta se dešava. Čim se na površini počne stvarati korica slična ledu, odmah skinite posudu sa vatre i ostavite je na miru 5 minuta.
4. Dok se magični napitak hladi, stavite vodu u čajnik da proključa. Zatim polako, bukvalno kap po kap, počinjemo ulijevati kipuću vodu u već ohlađenu smjesu, naizmjenično dodavanje s miješanjem. Postupak radimo dok se kora i svi vidljivi komadići potpuno ne otope. Rastvor bi trebao biti potpuno bistar, ali malo viskozan.
5. Uzmemo apsolutno čistu posudu i u nju ulijemo malu količinu supstance iz lonca. Ako se tegla ili šolja pokaže prljavom, rastvor se neće kristalizovati kada želite, već će se za sada ohladiti. Stavite u frižider i ohladite na sobnoj temperaturi. Moramo shvatiti da imamo prezasićenu otopinu, tako da je sada temperatura procesa kristalizacije niža nego inače.



6. Ohladili ste se? Evo ga, trenutak istine. Vrijeme je da započnemo misteriju formiranja vrućeg leda!

Dodirnite ohlađeno pivo čačkalicomvrh kuhinjske soli. Ako je sve urađeno kako treba, otopina će početi stvrdnjavati, formirajući uzorak kristala nalik ledu, svaki put novi i jedinstven. Ovo oslobađa veliku količinu energije koju ćete osjetiti kao val topline.

Nakon formiranja vrućeg leda, može se koristiti za ponavljanje eksperimenta. Samo stavite posudu u vodeno kupatilo i počnite da mešajte kašikom. Jeste li vidjeli da se formirala kora od kristala? Ponovite korake 4-6 i uživajte u rezultatu iznova i iznova.

Zašto eksperiment nije uspio? Rješavanje problema

Nema toliko opcija zašto iskustvo nije uspjelo, ali ćemo ih sve razmotriti:

1. Kada je soda reagovala sa sirćetom, neki reagens se pokazao u višku i uticao je na dalju pripremu prezasićenog rastvora. Sljedeći put pažljivo pazite na količinu tvari u preparatu ili samo kupite natrijevu sol octene kiseline u gotovom obliku.
2. Pokazalo se da je posuda u kojoj je pripremljena otopina ohlađena kontaminirana.
3. Lonac je prekasno skinut sa vatre, ili se nastala kora nije potpuno otopila.

Gdje se koristi ova reakcija?

Samo iskustvo "Hot Ice" takođe ima praktičnu primjenu, to je prezasićeno rješenje koje se koristi u hemijskim grijačima i grijačima, koji, kao što ste sami vidjeli, ne prelaze u čvrstu fazu.

Samo kod jastučića za grijanje na otopinu djelujete ne čačkalicom, već specijalnomdisk (najčešće metalni). Prilikom prelaska prezasićenog rastvora u čvrstu fazu oslobađa se od 264 do 289 kJ/kg. Tako ste formirali "vruć" led, a grijač djeluje na tijelo generiranom toplinom, dok je opekotina isključena, jer generirana temperatura nije dovoljna.

Inače, kao izvor toplote, u nekim modelima svemirskih odela koristi se i prezasićeni rastvor natrijum acetata. Pravila "vrućeg leda".