Gör varm is från vinäger och baksoda

Natriumacetat eller varm is är en fantastisk kemikalie som du kan förbereda dig från bakpulver och vinäger. Du kan kyla en lösning av natriumacetat under dess smältpunkt och sedan få vätskan att kristallisera. Kristallisationen är en exoterm process, så den resulterande isen är varm. Stelning sker så snabbt att du kan bilda skulpturer när du häller den heta isen.

Snabbfakta: Hot Ice Science Experiment

material

• Bakpulver
• Vinäger

Begrepp illustrerad

• kylning
• Kristallise
• Exoterma kemiska reaktioner

Tid som krävs

• Från början till slut tar detta experiment ungefär en timme. När du har fått den varma isen kan du snabbt smälta och omkristallisera den.

Nivå

• Nybörjare till mellanliggande nivå

anteckningar

• Kemikalierna i detta experiment är giftfria. Eftersom vätskor kokas rekommenderas emellertid tillsyn av vuxna. Detta projekt är bäst för ungdomsskolan och högre.

Natriumacetat eller varmis material

• 1-liters klar vinäger (svag ättiksyra)
• 4 msk bakpulver (natriumbikarbonat)

Förbered natriumacetat eller varm is

1. Lägg i bakpulver i vinrätten i en kastrull eller i en stor bägare, lite åt gången och rör om mellan tillsatserna. Bakpulver och vinäger reagerar och bildar natriumacetat och koldioxidgas. Om du inte lägger till bakpulver långsamt får du väsentligen en bakpulver och vinäger vulkan, som skulle överfylla din behållare. Du har gjort natriumacetat, men det är för utspädd för att vara mycket användbart, så du måste ta bort det mesta av vattnet. Här är reaktionen mellan bakpulver och vinäger för att producera natriumacetat: Na⁺[HCO₃]^- + CH₃-COOH → CH₃-KUTTRA^- na⁺ + H₂O + CO₂
2. Koka lösningen för att koncentrera natriumacetatet. Du kan bara ta bort lösningen från värmen när du har kvar 100-150 ml lösning, men det enklaste sättet att få bra resultat är att helt enkelt koka lösningen tills en kristallhud eller film börjar bildas på ytan. Det tog mig ungefär en timme på kaminen på medelhög värme. Om du använder lägre värme är det mindre troligt att du får gul eller brun vätska, men det kommer att ta längre tid. Om missfärgning sker är det okej.
3. När du tar bort natriumacetatlösningen från värmen ska du omedelbart täcka den för att förhindra ytterligare avdunstning. Jag hällde min lösning i en separat behållare och täckte den med plastfolie. Du bör inte ha några kristaller i din lösning. Om du har kristaller, rör om en mycket liten mängd vatten eller vinäger i lösningen, bara tillräckligt för att lösa upp kristallerna.
4. Placera den täckta behållaren med natriumacetatlösning i kylen för att kyla.

Aktiviteter som involverar varm is

Natriumacetatet i lösningen i kylen är ett exempel på en superkyld vätska. Det vill säga natriumacetatet finns i flytande form under dess vanliga smältpunkt. Du kan initiera kristallisation genom att tillsätta en liten kristall natriumacetat eller kanske till och med genom att röra ytan på natriumacetatlösningen med en sked eller finger. Kristallisationen är ett exempel på en exoterm process. Värme släpps när "isen" bildas. För att demonstrera superkylning, kristallisation och värmeavgivning kan du:

• Släpp en kristall i behållaren med kyld natriumacetatlösning. Natriumacetatet kommer att kristallisera inom några sekunder och arbeta utåt från var du tillsatt kristallen. Kristallen fungerar som ett kärnbildningsställe eller frö för snabb kristalltillväxt. Även om lösningen just kom ut ur kylen, om du vidrör behållaren hittar du att den nu är varm eller varm.
• Häll lösningen på en grund skål. Om den heta isen inte spontant börjar kristallisera, kan du röra den med en kristall natriumacetat (du kan vanligtvis skrapa en liten mängd natriumacetat från sidan av behållaren du använde tidigare). Kristallisationen fortskrider från skålen upp mot där du häller vätskan. Du kan konstruera torn av varm is. Tornen kommer att vara varma vid beröring.
• Du kan smälta natriumacetat igen och använda det för demonstrationer.

Hot Ice Safety

Som du kan förvänta dig är natriumacetat en säker kemikalie för användning i demonstrationer. Det används som livsmedelstillsats för att förbättra smaken och är den aktiva kemikalien i många varma förpackningar. Värmen som genereras genom kristallisation av en kyld natriumacetatlösning bör inte utgöra någon brännskada.