Możesz nie być w stanie zobaczyć cukru, który zmieszałeś z herbatą, kawą lub gorącą czekoladą, ale nadal tam jest. Zamiast zniknąć całkowicie, rozpuszcza się. Gdy substancja rozpuszczona zostanie rozpuszczona w innej substancji, powstaje roztwór. Więc kiedy przygotowujesz gorący napój, cukier jest substancją rozpuszczoną, woda jest substancją, a gotowy produkt jest roztworem. Wypracowanie, jak szybciej rozpuścić cukier, obejmuje kilka ciekawych eksperymentów, które możesz łatwo przeprowadzić w domu z kostkami cukru i szklankami wody.
Przełam cukier
Energia, czyli zdolność do wykonywania pracy lub wytwarzania ciepła, wpływa na szybkość rozpuszczania substancji rozpuszczonej. Kruszenie, kruszenie lub mielenie kostki cukru przed dodaniem jej do wody zwiększa powierzchnię cukru. Im większą powierzchnię ma substancja rozpuszczona, tym szybciej się rozpuści, ponieważ więcej cząsteczek cukru może wchodzić w interakcje z wodą. Oznacza to, że im drobniejsze cząsteczki cukru, tym szybciej się rozpuści. Cukier w środku kostki cukru jest chroniony przed wodą przez cukier w zewnętrznych warstwach kostki; woda musi najpierw przejść przez te zewnętrzne warstwy. Ale jeśli zmiażdżysz kostkę na proszek, cały cukier zostanie od razu wystawiony na działanie wody.
Zamieszaj miksturę
Mieszanie lub wstrząsanie pomaga rozproszyć cząsteczki cukru w wodzie, co jest kolejnym sposobem na zwiększenie powierzchni cukru i przyspieszenie czasu potrzebnego do rozpuszczenia. Ruch mieszania zwiększa również energię kinetyczną, co zwiększa temperaturę roztworu – i to kolejny sposób na szybsze rozpuszczenie cukru.
Podgrzej mieszaninę
Jeśli dodasz kostkę cukru do kubka z wodą o temperaturze pokojowej i kolejną kostkę cukru do kubka gorącej wody, przekonasz się, że cukier szybciej rozpuszcza się w kubku gorącej wody. Cząsteczki cukru poruszają się i oddziałują bardziej w wyższych temperaturach, ponieważ dodatkowe ciepło dodaje więcej energii do procesu.
W przypadku każdej z powyższych metod spróbuj położyć dłoń na filiżance wody o temperaturze pokojowej, podczas gdy cukier się rozpuści. Możesz odczuć lekkie obniżenie temperatury kubka, ponieważ rozpuszczenie cukru wymaga energii z otaczającego środowiska. Jest to znane jako zmiana endotermiczna lub zmiana, która wymaga dodania energii.
Zwróć uwagę, że jeśli dodasz zbyt wiele kostek cukru do kubka z wodą, mogą one nie rozpuścić się całkowicie, ponieważ woda może zostać nasycona substancją rozpuszczoną. W takim przypadku część cukru rozpuści się, a reszta zgromadzi się w postaci stałej na dnie kubka. Jeśli przez pomyłkę dodałeś za dużo cukru, przelej zawartość do większego kubka lub pojemnika, dodaj więcej wody i zamieszaj, aby cukier szybciej się rozpuścił.