Az ecet az egyik leghasznosabb vegyszer, amelyet a ház körül talál. Ez alapvetően alacsony koncentrációjú, körülbelül 5% -os ecetsavoldat, amelynek kémiai képlete C2H4O2, néha CH-ként írják3COOH a lazán kötött hidrogénion izolálására, amely megsavanyítja. 2,4 körüli pH-érték mellett az ecetsav meglehetősen maró hatású, de a kulináris ecetben olyan alacsony koncentrációban van, hogy nem okoz gondot, ha az ecetet a krumplira vagy a salátára önti. Két ecettel végzett laboratóriumi kísérlet bizonyíthatja az exoterm és az endoterm reakciókat, amelyek hőt adnak el, illetve abszorbeálják. Az egyik habzó vulkánt eredményez, amely több szempontból hűvös, míg a másik rozsdás fémet és némi hőt hoz létre.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Egy exoterm reakció hőt termel, míg az endoterm reakció hőt fogyaszt. Keverje össze a szódabikarbónát és az ecetet, hogy tanúja lehessen egy endoterm reakciónak, és acélgyapotot áztasson ecetbe, hogy az exoterm reakció legyen.
A habzó vulkán kísérlet
Kombinálja az ecetet szódabikarbónával (nátrium-hidrogén-karbonát) és mérje meg a hőmérsékletet, és azt fogja tapasztalni, hogy körülbelül 4 Celsius fok (7,2 Fahrenheit fok) csökken egy perc alatt. Bár a hőmérséklet-csökkenés nem éppen az ecet és a sütés közötti specifikus reakció eredménye szóda, nem fordulna elő, ha nem kombinálná őket, így a teljes folyamat endoterm anyagnak minősül reakció. A kombináció szén-dioxid-gázt is felszabadít, amely a keverék belsejében buborékolva habot képez, amely úgy emelkedik ki a tartályból, mint a vulkán lávája.
Ez a reakció két lépésben megy végbe. Az elsőben az ecetben lévő ecetsav reagál nátrium-hidrogén-karbonáttal, így nátrium-acetátot és szénsavat állít elő:
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2CO3
A szénsav instabil, gyorsan lebomlik szén-dioxiddá és vízzé:
H2CO3 → H2O + CO2
Összefoglalhatja a teljes folyamatot ezzel az egyenlettel:
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2O + CO2
Szavakkal megfogalmazva, a nátrium-hidrogén-karbonát és az ecetsav nátrium-acetátot, valamint vizet és szén-dioxidot termel. A reakció hőt fogyaszt, mert energiára van szükség ahhoz, hogy a szénsavmolekulák vízzé és szén-dioxiddá váljanak szét.
A rozsdásodó acélgyapot kísérlet
Az oxidációs reakció exoterm, mert hőt termel. A rönkök elégetése erre extrém példát mutat. Mivel a rozsdásodás oxidációs reakció, hőt termel, bár a hő általában túl gyorsan oszlik el ahhoz, hogy észrevehető legyen. Ha mégis acélgyapot párnát tud rozsdásodni, rögzítheti a hőmérséklet-emelkedést. Ennek egyik módja az, ha acélgyapot párnát ecetbe áztat, hogy eltávolítsa az acélszálak védőbevonatát.
Helyezzen egy finom acélgyapot párnát egy üvegtartályba, és öntsön annyi ecetet, hogy ellepje. Hagyja a padot körülbelül egy percig ázni, majd vegye ki és helyezze egy másik edénybe. Helyezze a hőmérő végét a párna közepére, és nézze azt körülbelül 5 percig. Látni fogja a hőmérséklet-emelkedést, és akár ködösséget is észlelhet a tartály oldalán, ha átlátszó üveget használ. Végül a hőmérséklet nem fog emelkedni, mivel az acélszálak rozsdaréteggel vannak bevonva, ami megakadályozza a további oxidációt.
Mi történt? Az ecetben lévő ecetsav feloldotta az acélgyapot párna szálainak bevonatát, és az alatta lévő acélt a légkörnek tette ki. A védtelen acélban lévő vas oxigénnel kombinálva több vas-oxidot termelt, és ennek során hőt adott le. Ha újra beáztatja a betétet ecetbe, és visszahelyezi a száraz edénybe, ugyanolyan hőmérséklet-emelkedést fog látni. Ismételheti ezt a kísérletet újra és újra, amíg a betétben lévő összes vas nem rozsdásodik, bár ez valószínűleg több napot vesz igénybe.