Springen naar inhoud

[scheikunde] ons profielwerkstuk


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Mazonie

    Mazonie


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 september 2004 - 18:53

hallo!

wij maken ons profielwerkstuk over endotherme reacties. ons doel is om met een endotherme reactie een blikje van 15 cl te kunnen afkoelen. nu zijn we opzoek naar geschikte reacties en we hoopten dat misschien een van jullie wel een idee heeft?

alvast bedankt!

Sanne en Nikki ;)

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jorim

    Jorim


  • >5k berichten
  • 5078 berichten
  • Beheer

Geplaatst op 08 september 2004 - 21:36

Verwarmen kan ook ;):

Zelfwarmend voedsel is niet nieuw. Al vóór de Tweede Wereldoorlog bestonden er blikjes rats, kuch en bonen die zichzelf verhitten door het langzaam verbranden van cordiet, een soort buskruit. En vandaag zullen opnieuw duizenden Amerikaanse soldaten in schuttersputjes van de Balkan tot Afghanistan hun gevechtsrantsoen kokendhete spaghetti with meatballs hebben gegeten uit een aluminium zak, die intern wordt verhit door een chemische reactie waarbij warmte vrijkomt.

In Japan wordt voor het verwarmen van voorverpakte sake al langer een andere exotherme reactie toepast: ongebluste kalk met water. Die reactie - CaO + H2O --> (Ca(OH)2 + 15 kilocalorie - werd ook de grondslag van de blikjeslijn van Nescafé, terwijl het Californische bedrijf Ontro volgend jaar plastic bekers koffie op de markt gaat brengen, die volgens hetzelfde principe worden verhit.

De thermotic can, zoals Nestlé's stalen blikje formeel heet, is uiterlijk een standaardblikje van 330 ml, met een dubbele, warmte-isolerende wand en een conische bodem, als de ruim uitgevallen ziel van een fles. Daarin bevindt zich het verwarmingselement dat ruim 120 ml inneemt. Het element wordt geactiveerd door aan de onderkant een plastic nop in te drukken. Dat verbreekt een verzegeling, zodat water de kalk bereikt en de reactie begint. Drie minuten laten staan, even schudden en opentrekken met de bekende ringsluiting. Een plastic opzetrand moet verhinderen dat je je lippen brandt aan de vloeistof van bijna 60 graden Celsius, die zeker twintig minuten warm blijft.

Voor koelen gebruiken ze momenteel een vacuüm en geen reactie:

Het Amerikaanse bedrijf Tempra Technology heeft de IC-Can, Instant Cool Can, bedacht. Het speciale blik heeft een dubbele buitenlaag. In de bovenste helft zit een waterige gel en onderin een vacuüm met een waterabsorberende stof en een apart gedeelte dat warmte opneemt. Wanneer de onderste helft van blik wordt gedraaid, breekt een sluiting tussen beide helften open. De waterige gel wordt naar beneden gezogen, net als de warmte. Binnen drie minuten is het biertje koel en dit blijft zo voor minimaal drie kwartier.
Twee Britse bierbrouwers testen de IC-Can uit. Ze hopen het nog dit jaar op de markt te brengen. Wanneer het naar Nederland komt is onbekend, dus dat wordt knutselen aan de doe-het-zelf koelinstallatie.
Bron: Tempratech.com

Koelen met een chemische (endotherme) reactie kan ook:
Een systeem om dit te verwezenlijken is een blik met twee ruimten, een gevuld met water en een ander gevuld met bijvoorbeeld ammoniumnitraat (poedervorm). Als de twee stoffen samenkomen en de ammoniumnitraat in het water komt vind er een endothermische chemische reactie plaats en word de hitte dus opgenomen en je blikje gekoeld (15 g ammoniumnitraat met 20 ml water werkt goed, dacht ik).

#3

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 08 september 2004 - 21:37

Ik weet dat er twee zouten zijn die, als je ze mengt, erg veel warmte onttrekken van de omgeving. Het kwam erop neer dat als je het bekerglas waarin ze gemengd werden op een nat stukje hout plaatst, het water bevriest en het bekerglas aan het hout blijft vastzitten.

Ik zal even navragen welke zouten het zijn (maar ik geloof niet dat het per se chemisch is, eerder natuurkundig).
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#4

DrQuico

    DrQuico


  • >1k berichten
  • 2952 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 september 2004 - 21:51

Het oplossen van zouten in water verloopt in een aantal gevallen endotherm. Dit komt doordat het afbreken van het kristal energie kost. Wanneer dit niet wordt gecompenseerd door de energie die vrijkomt bij het oplossen (solvateren) van de ionen dan verloopt deze endotherm. Goede (duidelijk waarneembare) voorbeelden hiervan zijn het oplossen van ammonium chloride (NH4Cl; salmiak) of natrium nitraat (NaNO3) in water.
In andere gevallen komt er meer energie vrij bij het solvateren van de ionen dan nodig is voor het afbreken van het kristal en verloopt het oplossen exotherm (bijvoorbeeld natrium hydroxide; NaOH)

Maar eigenlijk kun je het oplossen van een zout in water niet echt een chemische reactie noemen. Een veelgebruikt experiment om een endotherme reactie te laten zien is het mengen van kristallen Ba(OH)2.8H2O (barium hydroxide octahydraat) met kristallen NH4NO3 (ammonium nitraat). De volgende reactie verloopt dan:

Ba(OH)2.8H2O (s) + 2NH4NO3 (s) -> 2NH3 (g) + 10H2O (l) + Ba(NO3)2 (aq)

De energie die nodig is voor de reaktie is 170 kJ / mol (ΔH). Omdat er bij de reaktie ammonia gevormd wordt is het wel belangrijk om deze in een zuurkast (of andere goed geventileerde ruimte) uit te voeren. Je kunt er zelfs water mee bevriezen (dus jullie blikje van 15 cl zal ook wel afkoelen), al heb ik het experiment nooit zelf uitgevoerd.

succes!

#5

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 08 september 2004 - 21:54

Hé, da's precies die ik bedoelde! Ik wist dat één van de twee een bariumzout was en dat er stank ( ;) ) vrijkwam, maar de precieze details wist ik niet meer...

Toch denk ik dat het redelijk lastig is om een puur endotherme reactie te vinden. Probleem is namelijk dat ze juist daarom vaak lastig op gang komen. Ik denk dat het mengen van de zouten de beste keuze zou zijn.
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#6

jcjlf

    jcjlf


  • >25 berichten
  • 27 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 september 2004 - 13:16

hallo Mazonie,

Met het mengen van vast bariumhydroxide en vast ammoniumchloride gaat het goed. Minder stank en milieuvriendelijker is het oplossen van natriumthiosulfaat in water. De juiste hoeveelheden voor de gewenste temperatuursdaling moet je uitproberen.
IJs-zout mengsels kunnen ook behoorlijk koud worden, Fahrenheit kwam tot -32 graden Celsius, maar ws. bedoel je dit niet.

Succes, Geplaatste afbeelding

#7

Jorim

    Jorim


  • >5k berichten
  • 5078 berichten
  • Beheer

Geplaatst op 16 september 2004 - 13:20

Met ammoniumnitraat en water was niet zo origineel: zie samenvattingen.com

#8

DrQuico

    DrQuico


  • >1k berichten
  • 2952 berichten
  • VIP

Geplaatst op 16 september 2004 - 23:45

Minder stank en milieuvriendelijker is het oplossen van natriumthiosulfaat in water.


Minder stank ok, maar om natriumthiosulfaat milieuvriendelijker dan bariumhydroxide, ammoniumnitraat of ammonia te noemen gaat toch wel wat ver..... :cry:

#9

Mazonie

    Mazonie


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 september 2004 - 10:57

Erg bedankt!

sorry voor de late reactie :cry:

maar we zijn nu wel een heel stuk op weg!

:D

groetjes Sanne en Nikki

#10

jcjlf

    jcjlf


  • >25 berichten
  • 27 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 november 2004 - 18:07

Minder stank en milieuvriendelijker is het oplossen van natriumthiosulfaat in water.


Minder stank ok, maar om natriumthiosulfaat milieuvriendelijker dan bariumhydroxide, ammoniumnitraat of ammonia te noemen gaat toch wel wat ver..... :P

Dr Quico,

Bariumhydroxide bevat het zware metaal Ba. dus is verontreinigender dan thio, dat nog steeds bij kilo's als fixeer wordt gebruikt in de doka.
;)

#11

opajuup

    opajuup


  • >100 berichten
  • 204 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 maart 2005 - 21:10

Bij gebrek aan een koelkast kun je het beste ammoniumchloride nemen om je blikje af te koelen.
Het is het minst giftig, (zit ook in zwart-wit) en is goedkoop.
En wat belangrijk is, het wordt ook nog steenkoud :D

#12

-0meb0dy

    -0meb0dy


  • >100 berichten
  • 151 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 maart 2005 - 21:36

NH4NO3 is goedkoper meestal en word in tonnen gebruikt :) .
Zal eens proefjes gaan doen met NH4Cl. :D

#13

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 04 maart 2005 - 21:46

Als jullie een werkstuk maken over dit onderwerp, heb je vast ook uitgezocht hoe het kan dat een reactie endotherm is? Ik zal het toch even op universitair niveau uitleggen.

Er bestaat iets als "vrije energie" (G); deze moet altijd afnemen bij een spontaan proces. In een endotherme reactie neemt de "enthalpie" (H) toe. De "enthalpie" is één van de twee delen van de vrije energie:

ΔG= ΔH - TΔS

Als ΔG negatief moet zijn, en ΔH is positief, dan moet TΔS gigantisch positief zijn. Aangezien de temperatuur T (in Kelvin) altijd positief is, moet ΔS dus erg positief zijn. ΔS, de "entropie", is een maat voor de wanorde van het systeem, grof gezegd is dat de hoeveelheid ruimte die de moleculen hebben om te bewegen.

Zoals je aan de voorbeelden gezien hebt, klopt dit ook: alle voorbeelden zijn reacties waarbij een gas vrijkomt, of waarbij moleculen in oplossing gaan.....

In oplossing gaan is niet echt een chemische reactie, dus als je echt een reactie wilt blijven alleen processen waarbij een gas vrijkomt over.....





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures