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點(diǎn)水成冰試驗(yàn)原理及步驟

發(fā)表時(shí)間:2022-01-12
點(diǎn)水成冰試驗(yàn)原理:醋酸鈉可溶于水(升高溫度可增大乙酸鈉的溶解度),飽和的乙酸鈉水溶液體系內(nèi)是相對(duì)一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),待飽和醋酸鈉溶液冷卻后向溶液中加入少量醋酸鈉晶體后,體系的平衡就會(huì)被打破,溶液中多余的溶質(zhì)就會(huì)被析出來(lái),像結(jié)冰一樣。像冰其實(shí)不是真的冰,只是醋酸鈉過(guò)飽和溶液而已。過(guò)飽和溶液是溶質(zhì)超出溶解度上限的不穩(wěn)定狀態(tài),稍加擾動(dòng)就會(huì)大量析出沉淀。
實(shí)驗(yàn)材料:醋酸鈉(乙酸鈉)、燒杯、玻璃杯、玻璃棒、熱水、冰塊。
實(shí)驗(yàn)步驟:
步驟一:將水倒入燒杯中;
步驟二:向燒杯中加入適量的乙酸鈉,制備乙酸鈉飽和溶液;
步驟三:將乙酸鈉飽和溶液徹底冷卻后倒入蒸發(fā)皿中;
步驟四:用玻璃杯蘸取乙酸鈉固體,然后將玻璃棒接觸冷卻的乙酸鈉飽和溶液;
步驟五:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,會(huì)發(fā)現(xiàn)乙酸鈉飽和溶液會(huì)以玻璃棒為中心向四周迅速生成乙酸鈉晶體。
如果把三水合醋酸鈉晶體加熱到熔點(diǎn)(約58攝氏度),晶體會(huì)一邊熔化、一邊釋放出結(jié)合的水,然后熔化的醋酸鈉又會(huì)溶化在釋放出來(lái)的水里,成為很濃的溶液。將這些溶液冷卻到室溫下也不會(huì)析出,而是變成過(guò)飽和溶液。現(xiàn)在如果伸手進(jìn)去形成凝結(jié)核,溶質(zhì)會(huì)立刻重新結(jié)晶為三水合醋酸鈉晶體,這一過(guò)程帶走的水又促進(jìn)了進(jìn)一步結(jié)晶,很快整瓶都會(huì)完全變回一開(kāi)始的樣子——一堆白色晶體,沒(méi)有一點(diǎn)游離水。
結(jié)晶的過(guò)程會(huì)放熱,所以它可以用來(lái)作為暖寶寶。和別的依賴化學(xué)反應(yīng)的暖寶寶不同,這一種是可逆的——用完之后把它丟回沸水中煮幾分鐘就好了。可惜這種沒(méi)法持久放熱。
注:該試驗(yàn)危險(xiǎn)系數(shù)很低。醋酸鈉無(wú)毒且便宜,但是如果量和反應(yīng)速度控制不當(dāng),伸手進(jìn)去有可能會(huì)燙著。

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