Esperimento Fiery Water

Esperimento “Fiery Water”
Relazione
Materiali:
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Scodellino in ceramica
1,5 g di nitrato di ammonio
mmonio in cristalli
0,25 g di zucchero
3,5 g di zinco in polvere
acqua
spatola in acciaio
pipetta
Procedimento:
• Mettere nello scodellino il nitrato d’ammonio, lo zinco in polvere e lo zucchero
• Mescolare il composto con la spatola in acciaio
• Aggiungere qualche goccia d’acqua con la pipetta ed allontanarsi immediatamente
Reazione:
NH4NO3 + Zn = ZnO + 2 H2O + N2
Spiegazione Fenomeno:
Per prima cosa è necessario introdurre nella scodellino ceramica il nitrato di ammonio
a
che si
presenta sotto forma di cristalli incolori e inodori. Questo composto chimico reagisce
endotermicamente con l'acqua, il che lo rende il componente attivo del cosiddetto "ghiaccio
istantaneo", per uso medico o sportivo. Inoltre grazie al suo bilancio di ossigeno positivo, e
al costo poco elevato, costituisce la base per numerose miscele esplosive. Successivamente
bisogna aggiungere lo zinco
inco in polvere e, per rendere più evidente e colorata la fiamma,
fiamma è
consigliabile l’aggiunta di saccarosio,
accarosio, generalmente chiamato zucchero
ucchero, che è una sostanza
ricca di energia chimica, che si libera durante la sua decomposizione
decomposizione per effetto del calore.
calore
Una volta mescolato il tutto bisogna versare con una pipetta qualche goccia di acqua ed
allontanarsi dal composto poiché dopo
d
qualchee secondo la reazione si attiva.
Quando l’acqua viene a contatto con la polvere di zinco, quest’ultimo si ionizza ed emana
molto calore. Ora entra in gioco il nitrato di ammonio
ammonio che è un ossidante, il che significa
che “presta” molti atomi di ossigeno allo zinco
z
producendo altro calore.
calore A questo punto la
polvere di zinco
inco raffinato svolge la stessa funzione di un comune “accendino”, ovvero dà
inizio alla fiamma vera e propria,
propri che assume una colorazione azzurrina grazie alla presenza
di zucchero. Si può osservare che è lo zucchero
zucchero ad evidenziare la fiammata colorandola
perché senza di esso si ottiene solo un vapore biancastro. Se al posto del saccarosio
introducessimo invece del cloruro di sodio,
sodio, comune sale da cucina, la fiamma avrebbe un
colore più sull’arancione, e la combustione
combustione cesserebbe più velocemente. Il colore è dovuto
alle differenze di energia tra stato fondamentale e stato eccitato dell’elemento:
dell’elemento un elettrone
esterno
rno dell’elemento, sottoposto al calore, si eccita (passa ad un livello più esterno) e
quando ritorna al suo stato stazionario emette energia sotto forma di radiazione luminosa,
che quindi risulta differente per ogni elemento, e noi la osserviamo quando la reazione si è
attivata.
Fiery Water Experiment
Report
Materials:
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Ceramic small bowl
1,5g Granular Ammonium Nitrate
0,25g Sugar
3,5g Powder Zinc
Water
Steel putty knife
Pipette for water
Procedure:
• Put into the ceramic bowl the granular ammonium nitrate, the powder zinc and the sugar
• Mix up the mixture with the steel putty knife
• Add a few drops of water using the pipette and promptly back off
Reaction:
NH4NO3 + Zn = ZnO + 2 H2O + N2
Process:
First of all it is necessary to introduce the ammonium nitrate in form of colourless
and odourless crystals into the small bowl. This chemical compound acts as a
endothermic reagent with some water, so is the active compound of the instant ice
pack for medical
ical or athletic use. In addition to this, thanks to its positive oxygen
balance and its relative cheapness, it’s the base for lots of explosive mixtures. The
following thing to do is add the power zinc; it is advisable to add also some sucrose,
usually called
lled sugar, which is a substance with an high level of chemical energy that
is given off during his decomposition due to heat effect. Once the compounds are
mixed, is necessary to spoor onto it a few drops of water and move away from it
because the reactionn will start in a few second time.
The powder zinc, now in contact with the water, ionizes itself and releases lot of
heat. At this point, the ammonium nitrate, which is a oxidant, lends many oxygen
atoms to the zinc increasing heat level. The powder zinc has the same function of a
common lighter which lights up the flame.
flam The light blue colour of the flame is due
to the presence of sugar: as a matter of fact, there would be only a whitish vapour
without
ithout it. It is also possible to replace sucrose with sodium chloride (salt): the flame
would have an orange colour and the combustion
ombustion would hold more quickly. Indeed,
the colour of the flame is due to the energy differences between the fundamental and
the excited state of the element: an electron positioned on the external side of the
element, exposed to heat, become excited and
and shifts far from the atom nucleus and,
when it comes back to its stationary state, releases energy in form of light radiation
that is different for each element, and we observe it when the reaction becomes
activated.