这可能是一个有点棘手的实验,但如果它成功了,那就太棒了!将醋和小苏打混合制成“热冰”。警告:沸水涉及#成人监督
你需要:
醋,小苏打,平底锅,罐子,碗
应对方法:
- 在平底锅中加入4杯(1升)白醋。然后慢慢加入3汤匙(60毫升)小苏打,不要让锅里的气泡溢出。
- 在炉子上加热平底锅,煮沸溶液。你要从混合物中除去大部分水,直到溶液减少到大约100毫升。这可能需要大约一个小时。当一层薄晶体膜开始在液体表面形成时,它就准备好了。如果这层膜开始形成,你有太多的液体,加入额外的醋与多余的小苏打反应。
- 一旦溶液准备好,就把它倒进一个空罐子里,盖上盖子防止进一步蒸发,然后把它放进冰箱冷却到室温或更低(这需要大约一个小时)。溶液应该是透明的,可能是黄色的。如果罐子里有晶体,应在冷却前将其取出或溶解。搅拌或加入少量额外的醋可以帮助溶解晶体,而溶液仍然是热的。
- 当平底锅冷却时,底部的残渣应该会结晶。把晶体刮出来,放在盘子或容器里备用。
- 在盘子底部放一块水晶。小心地拿起罐子,慢慢地倒在水晶上。溶液应该自发结晶。如果你慢慢地小心地倒,你可以做出一个塔。
- 一旦溶液结晶,可以通过微波加热融化,最好是在一个有盖的容器中,以防止蒸发。然后,液体可以冷却,你可以继续进行结晶。
安全
- 这个实验包括烧水和使用炉子。需要成人监督。
- 生产出来的物质是醋酸钠,虽然不能食用,而且呈弱碱性,但无毒。不要让它进入眼睛。使用设备后请洗手。
故障排除
- 如果溶液保持液态,没有结晶,可能需要进一步煮沸。加一点额外的醋也可能有帮助,尤其是当你加醋的时候,它会发出嘶嘶声(说明没有反应的小苏打)。
- 如果你得到了污泥,加入更多的醋来溶解它,并尝试再次煮沸。
- 避免在溶液中加入灰尘,因为当你冷却溶液时,它可能会导致自发结晶。
- 在尝试使用整个溶液之前,先将一小部分溶液倒入勺子中,并在勺子中加入晶体,这可能有助于测试溶液。
它背后的科学
醋是醋酸和水的混合物。小苏打也叫碳酸钠,是一种碱。当你把小苏打和醋混合在一起时,酸和碱发生反应,产生二氧化碳、水和醋酸钠。二氧化碳会发出嘶嘶声,然后气泡散开,留下醋酸钠和水的混合物。
当你煮沸混合物时,你除去了水,但没有除去乙酸钠,这增加了混合物中乙酸钠的浓度。
在这里,我们制作了三水合醋酸钠(其中三份水对应一份醋酸钠),在室温下,它倾向于形成固体晶体。晶体会溶于水,这就是为什么我们要把多余的水煮沸。三水合醋酸钠在58摄氏度以上融化,这意味着它在热的时候是液体。
如果你除去所有的水,你会得到无水的醋酸钠,它会形成白色粉末而不是晶体。有些可能在煮的过程中在平底锅的一侧形成。
当你在冰箱里冷却三水合醋酸钠时,尽管它低于冰点,但它仍然是液体。这种现象就是过冷。液体试图冻结,但每当一个微小的晶体自发形成时,它通常在变大之前就会再次溶解。如果加入更大的晶体(或任何合适的扰动),就会产生结晶,使整个溶液结晶。
当晶体形成时,它们摸起来是温暖的。这是因为结晶是放热的,这意味着它以热的形式释放能量。
三水合醋酸钠用于热包。液体醋酸钠在冰箱里过冷。一个金属盘被推动以引起结晶,从而释放热量。热敷袋可以“充电”,加热融化醋酸钠,然后放入冰箱冷却,这样热敷袋就可以重复使用了。
回家科学活动。
-这个由FLEET博士候选人撰写的家庭科学活动伯纳德领域,蒙纳士