ทดลองน้ำแข็งละลายเกลือ

ครูที่สนใจใช้การทดลองเกลือและน้ำแข็งในห้องเรียนสามารถรวมทฤษฎีและวิธีการต่างๆ ไว้ในบทเรียนได้ อภิปรายคุณสมบัติของเกลือและผลกระทบที่มีต่อน้ำ อิทธิพลต่อการละลายของน้ำแข็ง หรือการเกิดผลึกน้ำแข็งในฤดูหนาว การใช้เกลือและน้ำแข็งในการสำรวจจุดหลอมเหลวช่วยให้นักเรียนพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับสารและปฏิกิริยาเคมี

การทดลองนี้เกี่ยวข้องกับนักเรียนที่ทำการทดสอบคุณสมบัติและผลกระทบของเกลือต่อน้ำแข็งและน้ำ นักเรียนต้องการน้ำ 2 ถ้วย เกลือ ก้อนน้ำแข็ง และช่องแช่แข็ง ขั้นแรกให้ใส่เกลือหนึ่งช้อนโต๊ะลงในน้ำหนึ่งถ้วย แล้วใส่ถ้วยทั้งสองลงในช่องแช่แข็ง ตรวจสอบแต่ละถ้วยทุก 10 นาทีและเดาว่าน้ำในถ้วยใดจะหยุดก่อน ถัดไป นำน้ำแข็งสองก้อนออกจากช่องแช่แข็งแล้ววางบนจาน โรยเกลือลงบนก้อนน้ำแข็งก้อนใดก้อนหนึ่ง สังเกตและบันทึกว่าน้ำแข็งก้อนใดละลายได้เร็วที่สุด การทดลองทั้งสองนี้ช่วยให้นักเรียนระบุได้ว่าเกลือลดจุดเยือกแข็งของน้ำ นักศึกษาอนุมานได้ว่าน้ำเกลือยังคงแข็งตัวได้ แต่อุณหภูมิต้องเย็นกว่าน้ำจืด

สาธิตคุณสมบัติของของแข็งและของเหลวโดยใช้การทดลองกับน้ำและน้ำแข็ง นักเรียนต้องการน้ำแข็ง ชาม ด้าย และเกลือ วางก้อนน้ำแข็งลงในชามแล้วสอดด้ายข้ามน้ำแข็ง โรยเกลือตามด้ายและบนก้อนน้ำแข็ง รอสองนาที แล้วค่อยๆ ดึงปลายด้าย ด้ายถูกแช่แข็งเป็นน้ำแข็ง ครูสามารถอธิบายได้ว่าน้ำที่เป็นของเหลวมีโมเลกุลที่เคลื่อนที่ไปรอบๆ ในขณะที่โมเลกุลในน้ำแข็งที่เป็นของแข็งจะคงที่และไม่เคลื่อนที่ อธิบายกระบวนการละลายน้ำแข็งในแง่ของการแลกเปลี่ยนโมเลกุลอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เกลือจะเจือจางด้วยน้ำที่ละลายจากน้ำแข็ง ทำให้น้ำแข็งจับโมเลกุลของน้ำบางส่วนซึ่งทำให้น้ำแข็งแข็งตัวรอบๆ เส้นด้าย

เปรียบเทียบผลกระทบของเกลือและน้ำตาลที่มีต่อน้ำและน้ำแข็ง นักเรียนสังเกตคุณสมบัติของน้ำแข็ง และเกลือนั้นเร่งอัตราการละลายของน้ำแข็งเมื่อเทียบกับน้ำตาลหรือไม่มีอะไรเลย นักเรียนต้องใช้ถุงซิปล็อคสามใบ ช้อนชา ก้อนน้ำแข็ง เกลือ น้ำตาล และแผ่นพลาสติกคลุมพื้นที่ทำงาน ขั้นแรกให้ติดฉลากถุงซิปล็อคแต่ละถุงด้วยการควบคุม เกลือหรือน้ำตาล วางก้อนน้ำแข็งในแต่ละถุง ตวงเกลือหนึ่งช้อนชาแล้วใส่ลงในถุงที่มีข้อความว่าเกลือ ตวงน้ำตาลหนึ่งช้อนชาแล้วโรยลงในถุงที่มีป้ายน้ำตาล ปิดผนึกถุงและสังเกตก้อนน้ำแข็งสามก้อนในสภาพที่ต่างกัน นักเรียนสามารถอนุมานได้ว่าก้อนน้ำแข็งใดจะละลายได้เร็วที่สุดโดยการดูการเปลี่ยนแปลงของก้อนน้ำแข็งแต่ละก้อน