Eddikeforsøg for endoterme og eksoterme reaktioner

Eddike er et af de mest nyttige kemikalier, du finder rundt om i huset. Det er dybest set en lavkoncentrationsopløsning, ca. 5% eddikesyre, som har kemisk formel C _{2H 4O 2, undertiden skrevet som CH 3COOH for at isolere den løst bundne hydrogenion det gør det surt. Med en pH på omkring 2,4 er eddikesyre ret ætsende, men det er i en så lav koncentration i kulinarisk eddike, at der ikke er noget problem at hælde eddiken på din fries eller salat. To laboratorieforsøg med eddike kan demonstrere eksoterme og endoterme reaktioner, som er de, der afgiver og absorberer varme henholdsvis. Man producerer en skummende vulkan, der er kølig på flere måder end den ene, mens den anden skaber rustet metal og lidt varme.}

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

En eksoterm reaktion producerer varme, mens en endoterm reaktion forbruger varme. Bland bagepulver og eddike for at se en endoterm reaktion og blød stålulden i eddike for at være vidne til en eksoterm.

Skummende vulkanforsøg

Kombiner eddike med bagepulver (natriumbicarbonat) og måle temperatur, og du vil opdage, at den dråber omkring 4 grader Celsius (ca. 7 grader Fahrenheit) om cirka et minut. Selv om temperaturfaldet ikke er præcist et resultat af den specifikke reaktion mellem eddike og bagepulver, ville det ikke ske, hvis du ikke kombinerede dem, så den samlede proces kvalificerer som en endoterm reaktion. Kombinationen frigiver også kuldioxidgas, der bobler op inde i blandingen for at skabe et skum, der stiger ud af beholderen som lava fra en vulkan.

Denne reaktion forekommer i to trin. I det første reagerer eddikesyren i eddike med natriumbicarbonat for at fremstille natriumacetat og kulsyre:

NaHCO _{3 + HC 2H 3O 2 → NaC 2 <<3>}

Kulsyre er ustabil og nedbrydes hurtigt til dannelse af kuldioxid og vand:

H < sub> 2CO _{3 → H 2O + CO 2}

Du kan opsummere hele processen med denne ligning:

NaHCO _{3 + HC 2H 3O 2 → NaC 2H 3O 2 + H 2O + CO 2}

Skrivet med ord, natriumbicarbonat plus eddikesyre syre producerer natriumacetat plus vand plus kuldioxid. Reaktionen forbruger varme, fordi energi er påkrævet for at bryde kulsyre molekylerne i vand og kuldioxid.

Rusting Steel Wool Experiment

En oxidationsreaktion er eksoterm, fordi den producerer varme. Brændende logs giver et ekstremt eksempel på dette. Fordi rustning er en oxidationsreaktion, producerer det varme, selv om varmen normalt forsvinder for hurtigt for at være mærkbar. Hvis du hurtigt kan få en ståluldspude til rust, kan du registrere temperaturstigningen. En måde at gøre dette på er at suge en ståluldspude i eddike for at fjerne den beskyttende belægning fra stålfibrene.

Placér en fin ståluldspude i en glasbeholder og hæld i tilstrækkelig eddike til at dække den. Lad puden bløde i omkring et minut, fjern derefter det og læg det i en anden beholder. Indsæt enden af ​​et termometer i midten af ​​puden og se det i ca. 5 minutter. Du kan se temperaturstigningen, og du kan endda lægge mærke til tåget på siden af ​​beholderen, hvis du bruger klart glas. Til sidst vil temperaturen stoppe, da stålfibrene bliver belagt med et rustlag, hvilket blokerer for yderligere oxidation.

Hvad skete der? Eddikesyren i eddike opløste belægningen på fibrene i ståluldspuden og udsatte stålet under atmosfæren. Jernet i det ubeskyttede stål kombineret med ilt for at producere mere jernoxid, og i processen afgav varme. Hvis du nyder puden igen i eddike og sætter den tilbage i den tørre beholder, ses den samme temperaturstigning. Du kan gentage dette forsøg igen og igen, indtil alt jern i puden har rustet, selv om det nok ville tage flere dage.