在本文中:气球充气原理
本文将介绍如何利用常见的烹调辅料——醋和小苏打——“吹”气球。利用这两种原料进行化学反应所生成的二氧化碳使气球充气。由于生成物中没有氦气,因此气球并不能悬于空中。
部分
1:气球充气
1:往塑料瓶里倒入少量食醋。找一个塑料水瓶或是其他长颈瓶子。往瓶子里倒入约2.5-5厘米食醋,如果需要,可使用漏斗。为获得最好效果,建议使用白醋(亦称蒸馏醋)
你也可以尝试使用其他品种的食醋,但同等用量下,其他品种食醋的反应时间可能会更长,或耗费量更大。另外,其他品种食醋的售价可能也会稍高于白醋。
醋会腐蚀金属容器,容易为容器内的食物或饮料添加一股不那么让人喜欢的味道。如果你手上没有塑料瓶子,可以使用优质不锈钢瓶子代替,以尽量减少腐蚀风险。加入等量清水稀释食醋也可以达到减少腐蚀的效果,而且不会影响之后的化学反应的效率。
2:用漏斗或吸管往气球里添加少量小苏打。你可以用任意形状颜色的气球。轻轻捏住气球入气口,使入气口面朝自己。如果你使用漏斗,将漏斗插入气球入气口,然后向气球倒入约2茶匙(30毫升)小苏打,或直接向气球倒入半满小苏打。
如果你没有漏斗,你可以插一根塑料吸管到小苏打里,然后用手指盖住吸管末端,然后将吸管拔出,插到气球入气口,松开手指。重复插取小苏打,直到气球充满至少1/3小苏打。
3:将气球入气口套入瓶颈上。要小心不要让气球里的小苏打漏出。双手拿住气球入气口,然后快速套上装有食醋的瓶子的瓶颈上。如果桌子或瓶子有点摇晃,最好再找一个人帮你扶住瓶子。
4:将气球扶起,观察反应。将气球扶起后,气球内的小苏打应该全部倒入塑料瓶里,与瓶内的食醋接触。这时候,两种材料就会开始产生化学反应,有气泡冒出。气泡的成分主要是二氧化碳,二氧化碳气体释出后将上升,充满气球。
如果醋和小苏打接触后释出气体不多,可以轻轻摇晃塑料瓶。
5:如果反应不明显,增加醋或小苏打的用量。如果已经没有气泡冒出,而你在心里默念100下之后气球还是不够胀满,那么就将塑料瓶里的液体全部倒出,重新加入更多醋和小苏打。醋和小苏打反应后,生成其他物质,其中大部分是水,因此不能重复使用。
材料用量不能过多。瓶子里的食醋不应超过瓶子容量的1/3。
部分
2:原理
1:首先,明白什么是化学反应。你身边的所有东西都由分子或几种不同的物质组成。简单来说,两种分子之间相互反应,其化学键会断裂,重新组合成不同的化学物质。
2:了解食醋和小苏打的成分。“反应物”,即在瓶中反应生成气泡的材料是小苏打和食醋。和厨房里的其他食材不一样,小苏打和食醋的化学成分并不复杂。
小苏打的别称是碳酸氢钠。
白醋是醋酸和水的混合物。醋酸会和小苏打反应。
3:了解该化学反应。小苏打是碱,而白醋(或者说是醋酸)则是酸。酸碱反应时,两者本身的化学键会断裂,重新组合成新的物质。这种反应被称为"中和",因为反应后生成物既不是酸也不是碱。在本反应中,反应生成水、醋酸钠和二氧化碳。二氧化碳气体脱离生成的液体混合物,膨胀上升,使气球胀满。
其实酸碱中和的定义并没有上述所说的那么简单,但你可以通过比较反应物和“中和”生成物之间的明显差异来观察该化学反应。例如说,白醋本身有强烈的气味,可以用于溶解污垢。和小苏打混合后,液体的气味变弱了,清洁能力也变得跟水差不多。
4:了解化学方程式。如果你对化学有一定了解,或是对如何解释该反应感到好奇,以下的化学方程式能解释碳酸氢钠(NaHCO3)和醋酸溶液(H C2H3O2(aq))使如何生成醋酸钠(NaC2H3O2)。你能解释碳酸氢钠分子和醋酸分子式如何分裂,然后重新生成新物质吗?
NaHCO3(碳酸氢钠)(aq) + HC2H3O2(醋酸)(aq) → NaC2H3O2(醋酸钠)(aq) + H2O(水)(l) + CO2(二氧化碳)(g)
化学方程式中,反应物和生成物后的括号里的英文字母表示该物质的状态,g代表气体,l代表液体,aq代表溶液。
小提示
这个方法也可以应用在放飞自制纸板或塑料火箭上,如果材料分量及反应环境正确,火箭就能飞得很远。原理是材料进行的化学反应生成气体,瓶内气压上升。
警告
如果气球已经胀满,但瓶内反应仍在继续,继续充气可能会使气球爆破。这时候,你有两个选择:要不及时拔出气球,要不在气球爆破之前赶紧遮住脸!
你需要准备
食醋
长颈瓶子
漏斗(可选)