18 занятие
Тепловые эффекты реакций
Погрузимся в основы физической химии и узнаем, за счёт чего происходят химические реакции. Разберём понятие энтропии и объясним, почему беспорядок в комнате - это нормально в масштабах вселенной. Основываясь на этих знаниях, объясним охлаждение/нагревание раствора при растворении в нём некоторых веществ и извлечём тепло из химических веществ для создания грелки для рук.

Тебе понадобится:
Из пакета #18:

  1. Перчатки одноразовые нитриловые (1 пара = 2 шт)
  2. Пустой контейнер на 125 мл
  3. Контейнер с гипсом
  4. Термометр “Лодочка" в зип-локе
  5. Пенициллиновый флакон с нитратом аммония
  6. Дой-пак прозрачный (1 шт)
  7. Контейнер с гидрогелем
  8. Контейнер с хлоридом кальция

Из стартера:

  1. Одноразовый бумажный стаканчик (1 шт)
  2. Стакан на 50 мл
  3. Бумажный фильтр

Из того, что использовали ранее:

  1. Шпатель металлический
  2. Шпатель пластиковый
  3. Стеклянная палочка
  4. Промывалка с водой

Кроме того, понадобится бумажная салфетка (любая, нужно будет протереть пластиковый шпатель/стеклянную палочку от гипса)

УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Подключайтесь к занятию с компьютера, а не с телефона, чтобы ребенок хорошо видел презентацию и действия ведущего.

Убедитесь, что рабочее место удобно и хорошо освещено. Нельзя делать эксперимент на полу или кровати.

Разместите веб-камеру так, чтобы было видно и лицо ребенка, и его рабочее место.

Если прерывается соединение и Zoom "вылетает", подключитесь к конференции заново по ссылке на портале.

Эксперимент стоит проводить на подносе, чтобы после занятия было проще привести в порядок стол.

В ходе опыта будем использовать горячую воду, работать с ней нужно аккуратно.
УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Подключайтесь к занятию с компьютера, а не с телефона, чтобы ребенок хорошо видел презентацию и действия ведущего.

Убедитесь, что рабочее место удобно и хорошо освещено. Нельзя делать эксперимент на полу или кровати.

Разместите веб-камеру так, чтобы было видно и лицо ребенка, и его рабочее место.

Если прерывается соединение и Zoom "вылетает", подключитесь к конференции заново по ссылке на портале.

Эксперимент стоит проводить на подносе, чтобы после занятия было проще привести в порядок стол.

В ходе опыта будем использовать горячую воду, работать с ней нужно аккуратно.
Сегодня мы сделали
1
Соединили в одном объёме хлорид кальция, железный порошок и воду, связанную гидрогелем, и получили грелку для рук.
2
Растворили гипс и нитрат аммония и сравнили тепловые эффекты.
Сегодня мы узнали
1
Все химические процессы происходят, потому что они выгодны. Выгода химических процессов появляется из-за того, что в процессе реакций рвутся и образуются химические связи, которые обладают колоссальной энергией. Если при образовании новых связей выделяется больше энергии, чем при разрыве старых, то процесс выгоден. Если эта разница очень большая, то в ходе реакции может выделяться тепло.
2
Важным моментом в химических реакциях является увеличение количества молекул. Если из одного-двух веществ образуется три и более, то процесс становится выгодным из-за увеличения степени беспорядка. Меру беспорядка по-научному называют энтропией.
3
Иногда степень беспорядка уменьшается, а реакция всё равно идёт с сильным нагреванием. Например, в случае с ацетатом натрия, выделение тепла происходит в тот момент, когда начинают образовываться кристаллы (кристалл - это очень организованная структура).
Для детей
Серия видеороликов "Время и энтропия".

Понятие энтропии очень сложное. С его помощью объясняют теорию большого взрыва и возникновение жизни на Земле. Создатели этих роликов попытались объяснить эту сложную тему простым языком.

Научный ВЛОГ Дмитрия Побединского.
Эндотермическая реакция.
При протекании некоторых химических процессов температура смеси может повышаться или понижаться. Если тепло выделяется, то химики называют эту реакцию экзотермической. Если тепло поглощается, то реакция эндотермическая. При растворении веществ требуется энергия для того, чтобы разрушить кристаллическую структуру вещества. Эту энергию вещество берёт из окружающей среды, поэтому понижается температура раствора (реакция эндотермическая).

Для родителей
В дополнение к видеоматериалам для детей, посмотрите более сложное объяснение понятия энтропии.