醋酸钠和热冰的解释

“热冰”是指流行的化学证明，其中溶解在水中的乙酸钠并置于冷冻机中的乙酸溶液在从容器中倒入时瞬间凝固，或者当将单晶的乙酸钠滴入溶液中时瞬间凝固。凝固过程释放热量，从而赋予热冰的形成的外观。化学教练使用它来证明超饱和度的现象，或某种溶液含有比通常的溶解材料更容易的能力。

在化学中，术语“化合物”是指由多于一种化学元素组成的材料。例如，表盐，也称为氯化钠，含有钠和氯原子。当化合物含有金属和非金属 - 区别在元素的周期性表上 - 化学家将该化合物称为“离子”。一些离子化合物溶解在水中，并且在溶解过程中，带正电荷的金属称为阳离子，与带负电荷的非金属分离，称为阴离子。沉淀过程代表了与该过程的相反;也就是说，阳离子和阴离子结合在溶液中形成固体晶体。

化学家描述了化合物作为溶解度溶解在水中的能力。通过定义，在较小的量中存在的化合物代表溶质，并且更大量存在的化合物代表溶剂。在溶解在液体中的固体的情况下，液体通常符合溶剂。通常，化学药剂以单位的溶解度为单位，例如每升克，这意味着“克克溶解在1升溶剂中”或“每100毫升克”。当在给定量的溶剂中溶解的最大溶质量溶解时，发生饱和。一些化合物具有比其它更高的溶解度高，但在所有情况下，溶解度随温度而变化。通常，温度越高，较高的溶质将在给定的一定量的溶剂中溶解。过饱和的过程或“超饱和”溶液铰接在温度的操纵。

当溶解在给定量的溶剂中的溶液量超过饱和点时发生过饱和的现象。科学家无法完全理解解决方案遭受饱和的机制。沉淀需要在溶液中形成小固体微晶，一种称为“成核”的方法。在微晶形式之后，第二过程称为生长，将微晶放大到宏观水平，使得它们可以被观察和分离。但没有成核，不会发生成长，并且在某些条件下致抵抗该过程的一些溶质。成核倾向于需要在其上引发的“粗糙”表面。粗糙表面可以是杂质，例如灰尘颗粒，或在玻璃容器的内部的划痕，其中溶液所在的玻璃容器中。或者，通过添加沉淀的化合物的单个小晶，可以故意引发成核来引发成核。因此，热冰演示的大多数指令呼吁将少量乙酸钠添加到超饱和溶液中以诱导结晶。

乙酸钠是由钠阳离子，Na（+）和乙酸盐离子，C 2 H 3 O 2（ - ）组成的离子化合物。与大多数醋酸盐一样，它在水中表现出高溶解度：76g在0℃下溶于100ml。然而，溶解度基本上在较高温度下增加。热冰演示要求在热水中产生饱和乙酸钠溶液，然后将溶液放入冰箱中。当溶液冷却并接近0℃时，乙酸钠的浓度将保持在每100mL的76g 76g以上，即，溶液将被过饱和。

来自溶液的固体沉淀导致系统病症的减少。也就是说，在溶液中，离子在随机方向上自由移动，因此具有高病症。当离子结合形成固体微晶时，它们的运动自由度变得受到限制。科学家认为这是系统的熵或紊乱的减少。热力学定律规定，对于表现出熵减少的过程，例如从溶液中沉淀固体，该方法还必须释放热量。因此，随着乙酸钠从溶液中沉淀酸钠，将乙酸钠的固体微晶钠的引入将温暖。