¿Qué sustancia se llama hielo caliente y es posible conseguirla en casa?

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Última modificación: 2024-01-02 17:45

En sí misma, la expresión "hielo caliente" apenas cabe en nuestras cabezas. Después de todo, estamos acostumbrados al hecho de que el hielo, no importa si es un pequeño cubo en un vaso o un enorme iceberg en el océano, está helado. Y por alguna razón hace calor. Averigüemos qué tipo de sustancia es, cómo resulta y realicemos un experimento en casa. Así que - hielo caliente.

Una sustancia con ese nombre

Todo el mundo sabe perfectamente que el hielo es agua en estado sólido de agregación, en la que pasa ya a 0 °C. Pero, mientras realizaba experimentos con agua, el físico inglés Bridgman descubrió que bajo alta presión, la red cristalina se reorganiza, se vuelve más densa.

Bajo una presión de algo menos de 21.000 atmósferas, el agua se convierte en hielo a una temperatura de +76 °C. Y a 30 mil atmósferas - ¡a 180 °C! Esto es realmente hielo caliente. Puedes quemarte mucho. Pero es imposible tocarlo, porque no es realista que una persona soporte tal presión. Los físicos están estudiando las propiedades de ese hielo.sólo indirectamente.

Gracias a los experimentos, el inglés determinó que hay varios tipos de hielo, donde bajo el grado I se forma el familiar hielo en cero, y luego, con el aumento de la presión, pasa de un grado a otro. A 30 mil atmósferas pasa a ser grado VII. Dado que la red cristalina cambia, las propiedades del hielo caliente son diferentes. Es más pesado que el agua y tiene una densidad de 1,05 g/cm3.

Otra sustancia con el mismo nombre

Realizar el experimento "Hot Ice" en casa para probar la teoría de Bridgman, por supuesto, no funcionará. Pero la química como ciencia te ofrece una experiencia diferente, no menos espectacular.

Se llama "Hielo Caliente". El acetato de sodio es la sustancia que necesitarás para llevarlo a cabo. ¿No escuchó? Y en la cocina, a menudo lo obtenemos cuando preparamos varios pasteles, mezclamos refrescos y vinagre. Solo queda descubrir cómo hacer hielo caliente con esta espuma. Averigüémoslo.

Fórmula y ecuación de reacción

El acetato de sodio (también llamado sal de sodio del ácido acético) son cristales blancos con un sabor ligeramente salado y un olor parecido al del vinagre. Su fórmula es CH_{3COONa. En el laboratorio, la sal se elabora a partir de ácido acético y carbonatos, hidróxido de sodio o bicarbonato de sodio.}

Para aquellos que estén interesados, la ecuación de reacción es la siguiente:

CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃-COON a + H ₂O + CO₂

Las amantes saben que el porcentajeel ácido acético puede ser diferente. Pero no hay diferencia en lo que encuentres en el gabinete de la cocina, solo necesitas una cantidad diferente de refresco. Las proporciones son las siguientes:

• 750 g de vinagre 8% y 84 gramos de soda;
• 86 g de esencia 70% y 84 gramos de soda;
• 200 g de vinagre 30% y 87,4 g de soda.

Como resultado de la reacción obtenemos una solución, pero al evaporar el agua obtenemos 82 g de acetato de sodio en forma de cristales.

La química es una ciencia que no tolera la opción de "verter en el ojo". Si quieres que el experimento químico "Hot Ice" sea un éxito, haz una proporción de las sustancias usando pesas. Más precisos son los electrónicos.

Experiencia en casa

Dado que se usa ácido durante el experimento, y el experimento "Hot Ice" también requiere calentamiento a altas temperaturas, la presencia de adultos es obligatoria. Entonces, vayamos a la brujería.

Cocinar "hielo caliente" en casa.

1. En una cacerola pequeña de esm alte, combine el vinagre y la soda en las proporciones indicadas arriba, dependiendo del porcentaje de vinagre que se encuentre en la cocina. Póngalo en la estufa, en un fuego pequeño y caliente un poco el brebaje de brujería resultante. Prepárate, habrá mucha espuma, pero en cuanto pase la reacción y haya agua y acetato de sodio en el recipiente, la solución se volverá completamente transparente.
2. Asegúrese de verificar si su solución está lista dejando caer una gota de vinagre. ¿Tienes espuma? Entonces, inicialmente se tomó el peso incorrecto de refresco, continuamos un pocoagregue vinagre hasta que la espuma deje de aparecer. Bueno, si el olor a vinagre golpea la nariz con mucha fuerza, significa que inicialmente se tomó mucho ácido acético. Agregue un poco de soda a la solución hasta que la espuma deje de formarse en la cacerola; de lo contrario, el olor a vinagre del apartamento tardará mucho en desaparecer.
3. Solo cuando la espuma haya dejado de subir, se puede poner al fuego la cacerola con el brebaje para eliminar el exceso de agua. No olvides seguir lo que sucede. Tan pronto como comience a formarse una costra similar al hielo en la superficie, retire inmediatamente el recipiente del fuego y déjelo solo durante 5 minutos.
4. Mientras la bebida mágica se enfría, pon agua a hervir en la tetera. Luego, lentamente, literalmente gota a gota, comenzamos a verter agua hirviendo en la mezcla ya enfriada, alternando la adición con la agitación. Hacemos el procedimiento hasta que la corteza y todas las piezas visibles se disuelvan por completo. La solución debe ser completamente clara, pero ligeramente viscosa.
5. Cogemos un recipiente absolutamente limpio y vertemos en él una pequeña cantidad de la sustancia de la cacerola. Si el frasco o la taza resultan estar sucios, la solución no cristalizará cuando quieras, pero de momento estará enfriada. Llevar al refrigerador y enfriar a temperatura ambiente. Necesitamos entender que tenemos una solución sobresaturada, por lo que ahora la temperatura del proceso de cristalización es más baja de lo habitual.



6. ¿Relajado? Aquí está, la hora de la verdad. ¡Es hora de comenzar el misterio de la formación de hielo caliente!

Toca la bebida fría con un palillopunto de sal de mesa. Si todo se hace correctamente, la solución comenzará a endurecerse, formando un patrón de cristales de hielo, cada vez nuevos y únicos. Esto libera una gran cantidad de energía que sentirás como una ola de calor.

Después de la formación de hielo caliente, se puede utilizar para repetir el experimento. Simplemente coloque el recipiente en un baño de agua y comience a remover con una cuchara. ¿Viste que se formó una costra de cristales? Repite los pasos 4 a 6 y disfruta del resultado una y otra vez.

¿Por qué falló el experimento? Solución de problemas

No hay tantas opciones por las que la experiencia no funcionó, pero las consideraremos todas:

1. Cuando la soda reaccionó con el vinagre, resultó que había un exceso de reactivo que afectó la preparación posterior de una solución sobresaturada. La próxima vez, vigile de cerca la cantidad de sustancias en la preparación, o simplemente compre la sal de sodio del ácido acético en forma preparada.
2. El recipiente en el que se enfrió la solución preparada resultó estar contaminado.
3. La cacerola se retiró del fuego demasiado tarde o la corteza resultante no se disolvió por completo.

¿Dónde se usa esta reacción?

La experiencia "Hot Ice" en sí también tiene aplicaciones prácticas, es una solución sobresaturada que se usa en almohadillas térmicas y calentadores químicos, que, como usted mismo vio, no pasa a una fase sólida.

Solo en las almohadillas térmicas se actúa sobre la solución no con un palillo, sino con un especialdisco (la mayoría de las veces de metal). Durante la transición de una solución sobresaturada a la fase sólida, se liberan de 264 a 289 kJ/kg. Así que formó hielo "caliente", y la almohadilla térmica actúa sobre el cuerpo con el calor generado, mientras que la quemadura queda excluida, ya que la temperatura generada no es suficiente.

Por cierto, como fuente de calor, también se utiliza una solución sobresaturada de acetato de sodio en algunos modelos de trajes espaciales. Reglas de "hielo caliente".