Maak heet ijs van azijn en bakpoeder

Natriumacetaat of heet ijs is een geweldige chemische stof die je kunt bereiden op zuiveringszout en azijn. Je kunt een oplossing van natriumacetaat onder het smeltpunt afkoelen en vervolgens de vloeistof laten kristalliseren. De kristallisatie is een exotherm proces, dus het resulterende ijs is heet. Het stollen gebeurt zo snel dat je sculpturen kunt vormen terwijl je het hete ijs giet.

Snelle feiten: Hot Ice Science Experiment

materialen

• Zuiveringszout
• Azijn

Geïllustreerde concepten

• onderkoeling
• Kristallisatie
• Exotherme chemische reacties

Vereiste tijd

• Van begin tot einde duurt dit experiment ongeveer een uur. Zodra je het hete ijs hebt, kun je het snel smelten en herkristalliseren.

Niveau

• Beginner tot gemiddeld niveau

Notes

• De chemicaliën in dit experiment zijn niet giftig. Omdat vloeistoffen worden gekookt, wordt toezicht door volwassenen aanbevolen. Dit project is het beste voor de middelbare school en hoger.

Natriumacetaat of Hot Ice-materialen

• 1 liter heldere azijn (zwak azijnzuur)
• 4 eetlepels zuiveringszout (natriumbicarbonaat)

Bereid de natriumacetaat of heet ijs voor

1. Voeg bakpoeder in een steelpan of een grote beker toe, beetje bij beetje en roer tussen de toevoegingen door. Het zuiveringszout en azijn reageren tot natriumacetaat en koolstofdioxidegas. Als je de zuiveringszout niet langzaam toevoegt, krijg je in wezen een zuiveringszout en azijnvulkaan, die je container zou overstromen. Je hebt natriumacetaat gemaakt, maar het is te verdund om erg nuttig te zijn, dus je moet het meeste water verwijderen. Hier is de reactie tussen het zuiveringszout en azijn om het natriumacetaat te produceren: Na⁺[HCO₃]^- + CH₃-COOH → CH₃-COO^- na⁺ + H₂O + CO₂
2. Kook de oplossing om het natriumacetaat te concentreren. Je kunt de oplossing gewoon van het vuur verwijderen als je nog 100-150 ml oplossing over hebt, maar de gemakkelijkste manier om goede resultaten te krijgen, is door de oplossing eenvoudig te koken tot er zich een kristalhuid of film op het oppervlak begint te vormen. Dit kostte me ongeveer een uur op het fornuis op middelhoog vuur. Als u lager vuur gebruikt, is de kans kleiner dat u gele of bruine vloeistof krijgt, maar dit duurt langer. Als er verkleuring optreedt, is het goed.
3. Zodra u de natriumacetaatoplossing van het vuur hebt gehaald, moet u deze onmiddellijk afdekken om verdere verdamping te voorkomen. Ik goot mijn oplossing in een aparte container en bedekte deze met plasticfolie. U mag geen kristallen in uw oplossing hebben. Als je kristallen hebt, roer dan een heel kleine hoeveelheid water of azijn in de oplossing, net voldoende om de kristallen op te lossen.
4. Plaats de afgedekte container met natriumacetaatoplossing in de koelkast om te koelen.

Activiteiten waarbij heet ijs betrokken is

Het natriumacetaat in de oplossing in de koelkast is een voorbeeld van een onderkoelde vloeistof. Dat wil zeggen dat het natriumacetaat in vloeibare vorm onder het gebruikelijke smeltpunt bestaat. U kunt kristallisatie initiëren door een klein kristal van natriumacetaat toe te voegen of mogelijk zelfs door het oppervlak van de natriumacetaatoplossing met een lepel of vinger aan te raken. De kristallisatie is een voorbeeld van een exotherm proces. Warmte komt vrij als het 'ijs' wordt gevormd. Om onderkoeling, kristallisatie en warmteafgifte aan te tonen, kunt u:

• Laat een kristal in de container met gekoelde natriumacetaatoplossing vallen. Het natriumacetaat zal binnen enkele seconden kristalliseren en naar buiten werken vanaf waar u het kristal hebt toegevoegd. Het kristal werkt als een nucleatieplaats of zaad voor snelle kristalgroei. Hoewel de oplossing net uit de koelkast is gekomen, zult u merken dat deze nu warm of heet is als u de container aanraakt.
• Giet de oplossing op een ondiepe schaal. Als het hete ijs niet spontaan begint te kristalliseren, kunt u het aanraken met een kristal van natriumacetaat (u kunt meestal een kleine hoeveelheid natriumacetaat uit de zijkant van de container schrapen die u eerder hebt gebruikt). De kristallisatie gaat van de schaal omhoog naar waar u de vloeistof giet. Je kunt torens van heet ijs bouwen. De torens zullen warm aanvoelen.
• U kunt natriumacetaat opnieuw smelten en opnieuw gebruiken voor demonstraties.

Heet ijs veiligheid

Zoals je zou verwachten, is natriumacetaat een veilige chemische stof voor gebruik in demonstraties. Het wordt gebruikt als additief voor levensmiddelen om de smaak te verbeteren en is de actieve chemische stof in veel hotpacks. De warmte die wordt gegenereerd door de kristallisatie van een gekoelde natriumacetaatoplossing mag geen brandwonden opleveren.