Chlazení, chladicí směsi

časová náročnost 10 minut
typ pokusu žákovský
zařazení dle RVP chemie, fyzika, environmentální výchova

Princip

Směs ledu a vody s NaCl má podstatně nižší teplotu tuhnutí než led samotný. Smícháním drceného ledu s s vodou a solí se začne sůl ve vzniklé vrstvičce vody rozpouštět a led tát. Rychlé tání ledu a rozpouštění soli je spojeno s velkou absorpcí tepla. Chladicí směs tedy spotřebuje velké množství tepla na rozpouštění soli a na tání ledu, což způsobí silné ochlazení této směsi.

Pomůcky

skleněná miska, digitální teploměr

Chemikálie

chlorid sodný NaCl (kuchyňská sůl)

Bezpečnost práce

Chlorid sodný: Látka není klasifikována jako nebezpečná podle zákona o chemických látkách a přípravcích. Expozice stykem s okem: Vypláchnout tekoucí vodou.

Pracovní postup

  1. Do skleněné misky nasypeme cca 30 ledových krystalů o průměru asi 1 cm.
  2. Změříme teplotu ledu a již částečně roztátých krystalů ledu ve skleněné misce. Teplotu si zapíšeme.
  3. Ledové krystalky a vodu ve skleněné misce osolíme 5 špetkami soli (přibližně 2 lžičky soli).
  4. Změříme teplotu směsi ve skleněné misce. Naměřenou hodnotu si zapíšeme.
  5. Směs ledu, vody a soli ve skleněné misce promícháme.
  6. Opět změříme teplotu směsi a naměřenou hodnotu si zapíšeme.

Pozorování

Po přidání NaCl se teplota směsi sníží, oproti směsi tvořené pouze z vody a ledu. Původní teplota směsi měla hodnotu 0,5 °C, zatímco na konci pokusu hodnota činila -14,5 °C.

Obrázek

Závěr

Samotný led s vodou má teplotu 0,5 °C. Po přidání soli se směs začne ochlazovat. Voda z roztaveného ledu v misce postupně začíná tuhnout opět na led. Směs má nyní teplotu v minusových hodnotách (- 8,5 °C). Po promíchání směsi ledu se solí ve skleněné misce, teplota ještě více klesá. Veškerá voda v misce již přešla do tuhého skupenství a teplota směsi se pohybuje okolo – 15 °C. V pokusu jsme dokázali princip chladicí směsi, kdy teplota vzniklého roztoku dvou látek je nižší než teplota látek samotných.

Otázky a odpovědi k úkolu

  1. Princip chladicí směsi byl dobře znám již v dobách, kdy neexistovaly chladící či mrazící zařízení. Tato znalost umožňovala v domácnosti uchovávat potraviny po dlouhou dobu či si vyrobit např. zmrzlinu. Zkus se zeptat rodičů a prarodičů, jak se taková zmrzlina dá vyrobit.
  2. Chladicí směsi mají široké uplatnění ve více oborech. Jmenuj některé z nich.
  3. Solení silnic je zakázáno v chráněných krajinných oblastech. Proč tomu tak je?
  4. Co jsou to tzv. solončaky?
  5. Co jsou to tzv. halofyty, kde se vyskytují? Uveď jednoho nejznámějšího zástupce.

Správné odpovědi