Në vetvete, shprehja "akulli i nxehtë" vështirë se na futet në kokë. Në fund të fundit, ne jemi mësuar me faktin se akulli, pavarësisht nëse është një kub i vogël në një gotë apo një ajsberg i madh në oqean, është i akullt. Dhe për disa arsye është nxehtë. Le të kuptojmë se çfarë lloj lënde është, si rezulton dhe të bëjmë një eksperiment në shtëpi. Pra - akull i nxehtë.
Një substancë me atë emër
Të gjithë e dinë shumë mirë se akulli është ujë në gjendje të ngurtë grumbullimi, në të cilin kalon tashmë në 0 °C. Por, gjatë kryerjes së eksperimenteve në ujë, fizikani anglez Bridgman zbuloi se nën presion të lartë, rrjeta kristalore rirregullohet, bëhet më e dendur.
Nën një presion pak më të vogël se 21,000 atmosfera, uji bëhet akull tashmë në një temperaturë prej +76 °C. Dhe në 30 mijë atmosfera - në 180 ° C! Ky është vërtet akull i nxehtë. Mund të digjesh shumë. Por është e pamundur ta prekësh atë, sepse është joreale që një person të përballojë një presion të tillë. Fizikanët po studiojnë vetitë e një akulli të tillëvetëm në mënyrë indirekte.
Falë eksperimenteve, anglezi përcaktoi se ekzistojnë disa lloje akulli, ku nën klasën I është akulli i njohur i formuar në zero, dhe më pas, me presion në rritje, ai kalon nga një klasë në tjetrën. Në 30 mijë atmosfera, bëhet klasa VII. Meqenëse rrjeta kristalore ndryshon, vetitë e akullit të nxehtë janë të ndryshme. Është më i rëndë se uji dhe ka një dendësi prej 1,05 g/cm3.
Një substancë tjetër me të njëjtin emër
Për të kryer eksperimentin "Akulli i nxehtë" në shtëpi për të testuar teorinë e Bridgman-it, natyrisht, nuk do të funksionojë. Por kimia si shkencë të ofron një përvojë tjetër, jo më pak spektakolare.
Quhet "Akull i nxehtë". Acetati i natriumit është substanca që ju nevojitet për ta kryer atë. Nuk dëgjuat? E në kuzhinë e marrim shpesh gjatë përgatitjes së pastave të ndryshme, përzierjes së sodës dhe uthullës. Mbetet vetëm për të kuptuar se si të bëni akull të nxehtë nga kjo shkumë. Le ta kuptojmë.
Formula dhe ekuacioni i reagimit
Acetati i natriumit (i quajtur edhe kripa e natriumit të acidit acetik) është kristale të bardhë me një shije pak të kripur dhe një erë që i ngjan uthullës. Formula e saj është CH3COONa. Në laborator, kripa bëhet nga acidi acetik dhe karbonatet, hidroksidi i natriumit ose bikarbonat natriumi.
Për ata që janë të interesuar, ekuacioni i reagimit është si më poshtë:
CH3COOH + NaHCO3 → CH3-COON a + H 2O + CO2
Zonja e di këtë përqindjeacidi acetik mund të jetë i ndryshëm. Por nuk ka dallim se çfarë gjeni në kabinetin e kuzhinës, ju duhet vetëm një sasi e ndryshme sode. Përmasat janë si më poshtë:
- 750 g uthull 8% dhe 84 gram sode;
- 86 g esencë 70% dhe 84 gram sode;
- 200 g uthull 30% dhe 87,4 g sodë.
Si rezultat i reaksionit marrim një tretësirë, por duke avulluar ujin fitojmë 82 g acetat natriumi në formë kristalesh.
Kimia është një shkencë që nuk toleron opsionin "derdh në sy". Nëse dëshironi që eksperimenti kimik "Akulli i nxehtë" të jetë i suksesshëm, bëni një pjesë të substancave duke përdorur pesha. Më të sakta janë elektronike.
Përvoja në shtëpi
Meqenëse gjatë eksperimentit përdoret acidi, dhe eksperimenti "Akull i nxehtë" kërkon gjithashtu ngrohje në temperatura të larta, prania e të rriturve është e detyrueshme. Pra, le të zbresim te magjia.
Gatim "Akull të nxehtë" në shtëpi.
- Në një tenxhere të vogël të sm altit, kombinoni uthullën dhe sodën në përmasat e treguara më sipër, në varësi të përqindjes së uthullës që gjendet në kuzhinë. Vendoseni në sobë, në një zjarr të vogël dhe ngrohni pak përzierjen e magjisë që rezulton. Bëhuni gati, do të ketë shumë shkumë, por sapo reaksioni të kalojë dhe në tigan të ketë ujë dhe acetat natriumi, tretësira do të bëhet plotësisht transparente.
- Sigurohuni të kontrolloni nëse tretësira juaj është gati duke hedhur një pikë uthull. Keni shkumë? Pra, fillimisht është marrë pesha e gabuar e sodës, vazhdojmë pakshtoni uthull derisa shkuma të pushojë së shfaquri. Epo, nëse era e uthullës bie shumë fort në hundë, do të thotë që fillimisht është marrë shumë acid acetik. Shtoni pak sodë në tretësirë derisa shkuma të pushojë së formuari në tenxhere, përndryshe aroma e uthullës nga banesa do të marrë shumë kohë për t'u gërryer.
- Vetëm kur shkuma ka pushuar së ngrituri, tenxherja me zierjen mund të vihet në zjarr për të hequr ujin e tepërt prej saj. Mos harroni të ndiqni atë që po ndodh. Sapo në sipërfaqe të fillojë të krijohet një kore e ngjashme me akullin, hiqeni enën nga zjarri dhe lëreni të qetë për 5 minuta.
- Ndërsa pija magjike po ftohet, hidhni ujë në çajnik për të vluar. Më pas ngadalë, fjalë për fjalë pikë pas pikë, fillojmë të derdhim ujë të vluar në përzierjen tashmë të ftohur, duke alternuar shtimin me përzierjen. E bëjmë procedurën derisa korja dhe të gjitha pjesët e dukshme të treten plotësisht. Tretësira duhet të jetë plotësisht e pastër, por pak viskoze.
- Marrim një enë absolutisht të pastër dhe derdhim një sasi të vogël të substancës nga tenxherja në të. Nëse kavanoza ose turi rezulton të jetë i ndotur, tretësira nuk do të kristalizohet kur të dëshironi, por tani për tani do të ftohet. Vendoseni në frigorifer dhe ftoheni në temperaturën e dhomës. Duhet të kuptojmë se kemi një tretësirë të mbingopur, kështu që tani temperatura e procesit të kristalizimit është më e ulët se zakonisht.
- I qetësuar? Ja ku është momenti i së vërtetës. Është koha për të filluar misterin e formimit të akullit të nxehtë!
Prekeni pijen e ftohur me një kruese dhëmbëshpikë në kripën e tryezës. Nëse gjithçka është bërë si duhet, tretësira do të fillojë të ngurtësohet, duke formuar një model kristalesh të ngjashme me akullin, çdo herë të ri dhe unik. Kjo çliron një sasi të madhe energjie që do ta ndjeni si një valë nxehtësie.
Pas formimit të akullit të nxehtë, mund të përdoret për të përsëritur eksperimentin. Thjesht vendoseni enën në një banjë uji dhe filloni ta përzieni me një lugë. A e keni parë që u formua një kore kristalesh? Përsëritni hapat 4-6 dhe shijoni rezultatin vazhdimisht.
Pse dështoi eksperimenti? Zgjidhja e problemeve
Nuk ka shumë opsione pse përvoja nuk funksionoi, por ne do t'i shqyrtojmë të gjitha:
- Kur soda reagoi me uthull, një pjesë e reagentit doli të ishte e tepërt dhe ndikoi në përgatitjen e mëtejshme të një solucioni të mbingopur. Herën tjetër, mbani një sy të ngushtë në sasinë e substancave në përgatitje, ose thjesht blini kripën e natriumit të acidit acetik në formë të gatshme.
- Ena në të cilën u ftoh solucioni i përgatitur doli të ishte i kontaminuar.
- Tanxherja u hoq nga zjarri shumë vonë, ose korja që rezulton nuk u tret plotësisht.
Ku përdoret ky reagim?
Vetë eksperienca e "Akullit të nxehtë" ka edhe aplikime praktike, është një solucion i mbingopur që përdoret në jastëkët dhe ngrohëset kimike të ngrohjes, i cili siç e patë vetë, nuk kalon në fazë të ngurtë.
Vetëm në jastëkët e ngrohjes ju veproni mbi solucionin jo me kruese dhëmbësh, por me një specialedisk (më shpesh metal). Gjatë kalimit të një tretësire të mbingopur në fazën e ngurtë, lirohet nga 264 në 289 kJ/kg. Pra, ju formuat akull "të nxehtë" dhe jastëku i ngrohjes vepron në trup me nxehtësinë e krijuar, ndërsa djegia përjashtohet, pasi temperatura e krijuar nuk është e mjaftueshme.
Meqë ra fjala, si burim nxehtësie, në disa modele të kostumeve hapësinore përdoret edhe një tretësirë e mbingopur e acetatit të natriumit. Rregullat e "akullit të nxehtë".
