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点水成冰试验原理及步骤


发表时间:2022-01-12
点水成冰试验原理:醋酸钠可溶于水(升高温度可增大乙酸钠的溶解度),饱和的乙酸钠水溶液体系内是相对一个相对稳定的状态,待饱和醋酸钠溶液冷却后向溶液中加入少量醋酸钠晶体后,体系的平衡就会被打破,溶液中多余的溶质就会被析出来,像结冰一样。像冰其实不是真的冰,只是醋酸钠过饱和溶液而已。过饱和溶液是溶质超出溶解度上限的不稳定状态,稍加扰动就会大量析出沉淀。
实验材料:醋酸钠(乙酸钠)、烧杯、玻璃杯、玻璃棒、热水、冰块。
实验步骤:
步骤一:将水倒入烧杯中;
步骤二:向烧杯中加入适量的乙酸钠,制备乙酸钠饱和溶液;
步骤三:将乙酸钠饱和溶液彻底冷却后倒入蒸发皿中;
步骤四:用玻璃杯蘸取乙酸钠固体,然后将玻璃棒接触冷却的乙酸钠饱和溶液;
步骤五:观察实验现象,会发现乙酸钠饱和溶液会以玻璃棒为中心向四周迅速生成乙酸钠晶体。
如果把三水合醋酸钠晶体加热到熔点(约58摄氏度),晶体会一边熔化、一边释放出结合的水,然后熔化的醋酸钠又会溶化在释放出来的水里,成为很浓的溶液。将这些溶液冷却到室温下也不会析出,而是变成过饱和溶液。现在如果伸手进去形成凝结核,溶质会立刻重新结晶为三水合醋酸钠晶体,这一过程带走的水又促进了进一步结晶,很快整瓶都会完全变回一开始的样子——一堆白色晶体,没有一点游离水。
结晶的过程会放热,所以它可以用来作为暖宝宝。和别的依赖化学反应的暖宝宝不同,这一种是可逆的——用完之后把它丢回沸水中煮几分钟就好了。可惜这种没法持久放热。
注:该试验危险系数很低。醋酸钠无毒且便宜,但是如果量和反应速度控制不当,伸手进去有可能会烫着。