Eddikeeksperiment til endotermiske og eksoterme reaktioner

Eddike er et af de mest nyttige kemikalier, du finder rundt i huset. Det er dybest set en opløsning med lav koncentration, ca. 5 procent, eddikesyre, som har den kemiske formel C <2H _{4O 2, undertiden skrevet som CH 3COOH for at isolere den løst bundne hydrogenion det gør det surt. Med en pH-værdi på ca. 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 eddike på dine fries eller salat. To laboratorieeksperimenter, der involverer eddike, kan demonstrere eksoterme og endoterme reaktioner, som er dem, der henholdsvis afgiver og absorberer varme. Den ene 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; læste ikke)

En eksoterm reaktion producerer varme, mens en endoterm reaktion forbruger varme. Bland bagepulver og eddike for at være vidne til en endoterm reaktion, og blød ståluld i eddike for at være vidne til en eksotermisk. finder du ud af, at det falder cirka 4 grader celsius (7,2 grader Fahrenheit) på cirka et minut. Selvom temperaturfaldet ikke er nøjagtigt et resultat af den specifikke reaktion mellem eddike og bagepulver, ville det ikke forekomme, hvis du ikke kombinerer dem, så den samlede proces kvalificerer sig 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 finder sted i to trin. I det første reagerer eddikesyren i eddike med natriumbicarbonat til frembringelse af natriumacetat og kulsyre:

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

Kulsyre er ustabil, og den 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}

Med angivelse af ord, natriumbicarbonat plus eddikesyre syre producerer natriumacetat plus vand plus kuldioxid. Reaktionen forbruger varme, fordi der kræves energi til at bryde kulsyre-molekylerne i vand og kuldioxid.
Rusting Steel Wool Experiment -

En oxidationsreaktion er eksoterm, fordi den producerer varme. Brændende logfiler er et ekstremt eksempel på dette. Da rustning er en oxidationsreaktion, producerer den varme, skønt varmen normalt spreder sig for hurtigt til at blive synlig. Hvis du imidlertid kan få en ståluldspude til at ruste hurtigt, kan du registrere temperaturstigningen. En måde at gøre dette på er at blødgøre en ståluldpude i eddike for at fjerne den beskyttende coating fra stålfibrene.

Placer en fin ståluldpude i en glasbeholder og hæld nok eddike i til at dække den. Lad puden blødgøre i cirka et minut, fjern den derefter og placer den i en anden beholder. Indsæt enden af et termometer i midten af puden, og se det i cirka 5 minutter. Du vil se temperaturaflæsningen stige, og du kan endda bemærke tåge på siden af beholderen, hvis du bruger klart glas. Til sidst vil temperaturen ophøre med at stige, når stålfibrene bliver overtrukket med et lag af rust, der blokerer for yderligere oxidation.

Hvad skete? Eddikesyren i eddike opløste belægningen på fibrene i ståluldpuden og udsatte stålet nedenunder for atmosfæren. Jernet i det ubeskyttede stål kombineret med ilt for at producere mere jernoxid og afgav i processen varme. Hvis du blødgør puden igen i eddike og sætter den tilbage i den tørre beholder, vil du se den samme temperatur stige. Du kan gentage dette eksperiment igen og igen, indtil alt jernet i puden har rustet, selvom det sandsynligvis vil tage flere dage.