РеЛис

Горячий лёд из соды и уксуса: выращиваем кристаллическую башню

Опубликовано · Обновлено · 5 мин чтения

Из прозрачной струйки на тарелке вырастает белая башня. Она похожа на лёд, но при образовании выделяет тепло. Такой опыт называют «горячим льдом»: вместо замёрзшей воды в нём появляются кристаллы ацетата натрия.

Открыть на VK

Подготовка потребует терпения и помощи взрослого. Зато в финале можно наблюдать, как жидкость превращается в твёрдую конструкцию прямо во время наливания.

Возраст:
5+ со взрослым; ребёнок наблюдает
Время:
30-60 минут
Где проводить:
На проветриваемой кухне, финальную часть - над подносом
Участие взрослого:
Все смешивания, нагревание и переливания выполняет взрослый

Что понадобится

Подготовьте:

  • 950 мл бесцветного столового уксуса крепостью 5%;
  • 4 мерные столовые ложки пищевой соды без горки, объём каждой ложки - 15 мл;
  • просторную кастрюлю с высокими стенками;
  • ложку для перемешивания;
  • чистый термостойкий мерный кувшин;
  • тарелку и поднос;
  • прихватки и защитные очки.

Проверьте упаковки: нужна пищевая сода, а не разрыхлитель. Цветной или ароматизированный уксус тоже лучше оставить для других задач.

Если дома есть только 9%-й столовый уксус, взрослый может смешать 5 частей уксуса с 4 частями воды, затем отмерить 950 мл полученной смеси. Это бытовое приближение к крепости 5%. Уксусную эссенцию для этой инструкции не используйте.

Перед началом

Проветрите кухню и наденьте защитные очки. Не наклоняйтесь над кастрюлей: при смешивании поднимается пена, а при нагревании выделяется пар с запахом уксуса. Реагирующую смесь нельзя герметично закрывать.

Все смешивания, действия с плитой и переливания выполняет взрослый. Ребёнок наблюдает за опытом. Не пробуйте раствор и кристаллы на вкус. Растущая башня может быть горячей, поэтому наблюдайте за ней, не прикасаясь руками.

Для горячего раствора нужна посуда, рассчитанная на такую температуру. Обычная стеклянная банка, особенно холодная, не подходит.

Как сделать горячий лёд: 5 шагов

  1. Смешайте уксус и соду. Взрослый наливает уксус в кастрюлю. Добавляет соду небольшими порциями, перемешивая и каждый раз дожидаясь оседания пены. Когда добавлена вся сода, продолжает перемешивание до прекращения заметного выделения пузырьков и исчезновения видимых частиц.
  2. Выпарите часть воды. Взрослый нагревает смесь до слабого кипения. По мере испарения воды раствор становится более концентрированным. Ориентир окончания этого этапа - появление белых кристаллов на стенках у поверхности жидкости. Не оставляйте кастрюлю без присмотра и не выпаривайте её содержимое досуха.
  3. Сохраните раствор и кристаллы отдельно. Взрослый аккуратно переливает жидкость в чистый термостойкий кувшин, стараясь оставить кристаллы в кастрюле. Когда кастрюля остынет, собирает ложкой немного этих кристаллов на отдельную сухую тарелку. Они понадобятся для запуска роста башни.
  4. Охладите раствор. Оставьте кувшин в покое до комнатной температуры. При необходимости продолжите охлаждение в холодильнике, поставив туда уже остывшую ёмкость. Не опускайте в жидкость ложку и сохранённые кристаллы: кристаллизация может начаться раньше времени.
  5. Вырастите башню. Поставьте тарелку на поднос и положите в центр несколько сохранённых кристаллов. Взрослый медленно льёт на них охлаждённый раствор. В месте контакта начнут появляться новые кристаллы. Продолжайте наливать тонкой струйкой в одно место и наблюдайте, какую форму принимает конструкция.

Почему жидкость становится твёрдой

Когда сода взаимодействует с уксусной кислотой, образуются ацетат натрия, вода и углекислый газ. Именно газ создаёт пузырьки и пену в начале опыта.

После выпаривания и охлаждения можно получить пересыщенный раствор. В таком состоянии часть растворённого ацетата натрия готова выделиться в кристаллы, однако жидкость некоторое время остаётся прозрачной.

Сохранённый кристалл служит затравкой: на нём начинается рост новых кристаллов. В их структуру входит и вода, поэтому точное название полученного вещества - тригидрат ацетата натрия.

При кристаллизации выделяется тепло. Этот же принцип используют в некоторых многоразовых солевых грелках: внутри прозрачная жидкость превращается в кристаллическую массу и нагревается.

Что делать, если опыт не получился

Раствор растекается по тарелке, а кристаллы не растут. Возможно, он ещё слишком тёплый или содержит много воды. Сначала дождитесь полного охлаждения. Если это не помогло, взрослый может вернуть жидкость в кастрюлю, осторожно выпарить ещё немного воды и повторить охлаждение.

Всё застыло прямо в кувшине. Кристаллизация могла начаться из-за случайно попавшей крошки кристалла. Взрослый может перенести массу в кастрюлю и осторожно нагреть до растворения кристаллов, при необходимости понемногу добавляя воду. Затем раствор снова охлаждают в чистой ёмкости. Сам мерный кувшин нельзя ставить на плиту, если изготовитель этого не разрешает.

Получилась широкая горка вместо высокой башни. Попробуйте наливать медленнее, направляя струйку в одну точку. Форма зависит от того, как быстро жидкость растекается и кристаллизуется.

Версия 2.0: управляйте формой башни

Если раствор остался, подготовьте две тарелки с одинаковыми небольшими порциями кристаллов. Взрослый наливает одинаковый объём раствора: на первую тарелку медленно, на вторую - немного быстрее.

Перед началом предложите ребёнку предположить, какая башня получится выше. Затем сравните высоту, ширину и форму конструкций.

Меняйте только скорость наливания. Так будет проще понять, что повлияло на результат, и выбрать способ для следующей башни.

Вопросы о горячем льде

Нет. В этом опыте образуются кристаллы тригидрата ацетата натрия. При кристаллизации выделяется тепло, поэтому белая башня может быть горячей.

Сделай самОпыты домаКристаллыХимия

Как насчёт нового инженерного проекта для ребёнка? Бесплатно!

Разыгрываем наборы, из которых ребёнок своими руками собирает настоящий работающий проект.

Все условия в нашем Telegram 👇

Перейти в Telegram

Читайте также