Concetti chiave
Chimica
Temperatura
Solido
Liquido
Punto di congelamento
Introduzione
Ti sei mai chiesto perché i cubetti di ghiaccio nella tua bevanda fredda diventano gradualmente più piccoli o perché la loro superficie diventa più liscia mentre si sciolgono? Il ghiaccio si scioglie sempre in questo modo?
In questa attività userai palloncini d’acqua per creare palle di ghiaccio giganti e osservare come si sciolgono. Puoi prevedere l’effetto che un po ‘ di sale avrà sulla tua gigantesca palla di ghiaccio?,
Sfondo
Tutta la materia è costituita da minuscole particelle, e la temperatura è una misura di quanto queste minuscole particelle si muovono. Anche le particelle in un solido come il ghiaccio si muovono-vibrano. Ma poiché sono freddi non si muovono molto e possono aggrapparsi l’uno all’altro. Nel caso dell’acqua le particelle si dispongono in un reticolo regolare.
Quando il ghiaccio è circondato da aria o liquido, a temperatura ambiente assorbe calore dall’ambiente circostante. Di conseguenza le minuscole particelle nel ghiaccio iniziano a vibrare di più., Quelli sul bordo potrebbero staccarsi e fluire liberamente l’uno sopra l’altro e il ghiaccio. In questa fase acqua e ghiaccio coesistono. Questo è un processo attivo: alcune particelle si staccano mentre altre si attaccano al solido. Poiché i dintorni sono a una temperatura più elevata, più pausa sciolto di riattaccare in modo da vedere il ghiaccio si scioglie. Per l’acqua pura questa coesistenza di acqua e ghiaccio avviene a 32 gradi Fahrenheit (0 gradi Celsius). Quando l’ambiente circostante è più fresco, il calore fluirà verso l’ambiente circostante, raffreddando le particelle d’acqua., Di conseguenza più particelle si attaccano al reticolo e vediamo crescere il ghiaccio.
Quando il sale da cucina (cloruro di sodio) viene sciolto in acqua, i suoi atomi di sodio e cloruro vengono aggiunti alle particelle d’acqua. Questi rendono più difficile per le particelle d’acqua sistemarsi in un reticolo regolare e solidificarsi nel ghiaccio. Ecco perché è necessario raffreddare l’acqua salata ben al di sotto dei 32 gradi F prima che diventi ghiaccio.
Quando il ghiaccio puro è circondato da una soluzione di acqua salata a temperatura ambiente, le particelle sul bordo del ghiaccio assorbono il calore, si staccano e scorrono liberamente., Allo stesso tempo, alcune particelle d’acqua potrebbero tentare di riattaccare. Saranno le particelle di sodio e cloro essere nel modo, rendendo più difficile per le particelle di acqua per riattaccare al ghiaccio e causando il ghiaccio a sciogliersi più velocemente? Fai questa attività per scoprirlo!,eezer
Preparazione
- Il giorno prima si prevede di effettuare le attività di riempire un palloncino con acqua, cravatta con un nodo e congelare durante la notte., Congelare almeno due palloncini per ogni persona che fa l’attività.
- Poco prima di iniziare l’attività riempire una tazza con acqua e aggiungere colorante alimentare.
- Scegli un’area che può bagnarsi per fare l’attività.
Procedura
- Indossare guanti da forno e recuperare i due palloncini d’acqua congelati dal congelatore.
- Staccare la pelle palloncino così si sono lasciati con due palle di ghiaccio. (Alcune palle di ghiaccio potrebbero essere in una forma di pera piuttosto che una palla—che va bene.,)
- Posizionare ogni palla di ghiaccio su un piccolo piatto e metterli uno accanto all’altro. Cosa pensi che succederà se cospargi di sale sulla palla di ghiaccio?
- Cospargere circa un ottavo cucchiaino di sale sulla parte superiore di ogni palla di ghiaccio, aggiungere qualche goccia di acqua colorata per inumidire il sale e osservare.
- Attendi qualche minuto. Che succede? E ‘ quello che avevi previsto?
- Gocciolare più acqua colorata sopra la parte superiore della palla di ghiaccio a sinistra. Lascia l’altro intatto., Pensi che una palla si scioglierà più velocemente dell’altra? Se sì, quale e perché?
- Osservare e gocciolare acqua a intermittenza sulla palla sinistra, lasciando l’altra intatta. Usa il tuo contagocce, baster o siringa per aspirare l’acqua raccolta nel piatto e gocciolare indietro sopra la palla di ghiaccio sinistra. Potrebbe essere necessario scartare l’acqua dalla piastra quando sembra che possa traboccare. Una palla si scioglie più velocemente dell’altra? Perché pensi che questo sia il caso?,
- Occasionalmente cospargere più sale sopra entrambe le palle di ghiaccio, seguito da alcune gocce di acqua colorata per bagnare il sale. Cosa succede quando aggiungi più sale?
- Riesci a vedere i modelli apparire nel ghiaccio? Se è così, i modelli sulle due palle di ghiaccio sono simili? Puoi spiegare cosa osservi?
- Extra: Divertiti ad aggiungere coloranti alimentari, sale e acqua. Si può fare bei modelli?
- Extra: Tenere una torcia elettrica dietro le palle di ghiaccio di fusione e vedere come i modelli si accendono.,
- Extra: Esplora altri scenari, come cospargere di sale senza aggiungere qualche goccia d’acqua o gocciolare acqua salata sulle palle di ghiaccio. Questi cambiamenti hanno un impatto diverso sul ghiaccio? Perché pensi che questo sia il caso?
Osservazioni e risultati
Hai visto come il ghiaccio si scioglie più velocemente dove è a contatto con il sale bagnato? I flussi di acqua sciolta sono apparsi sulla palla di ghiaccio sinistra, e le profonde caverne hanno perforato il ghiaccio sull’altra palla?
Quando il ghiaccio si scioglie, acqua e ghiaccio coesistono., Poiché le particelle di sale rendono più difficile il congelamento delle particelle d’acqua sul ghiaccio, il ghiaccio a contatto con il sale disciolto si scioglie più velocemente. Quando l’acqua salata scorre sulla superficie scioglie il ghiaccio sulla sua strada, creando canali, come fiumi, sulla superficie della palla di ghiaccio. Quando l’acqua salata è intrappolata in una posizione, come nel caso della palla di ghiaccio a destra, erode un percorso nel ghiaccio, creando creste o picchi taglienti. La colorazione alimentare rende questi modelli più visibili.,
Quando il sale viene spruzzato sul ghiaccio senza aggiungere acqua, il sale si dissolverà nell’acqua di fusione e avrà lo stesso effetto—ci vuole solo un po ‘ di più per vedere i risultati.,
per esplorare
Ciò che Rende il Ghiaccio si può Sciogliere più Veloce, da “Scientific American”
Chimica di gelati: l’Abbassamento del Punto di Congelamento dell’Acqua, dalla Scienza Amici
fatti in casa Slushies, dalla Scienza Amici
Fare il gelato in un Sacchetto, dalla Scienza Amici
Utilizzare la Chimica per Sollevare i Cubetti di Ghiaccio, dalla Scienza Amici
STAMINALI Attività per i Bambini, dalla Scienza Amici
Questa attività ha portato in collaborazione con la Scienza Amici
