เคมีของถุงประคบเย็น

การศึกษาการละลายแบบดูดความร้อนของแอมโมเนียมไนเทรต

Thermochemistry Beginner (Middle School) 20 นาที ~$6.00

วัตถุประสงค์

วัดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเมื่อแอมโมเนียมไนเทรตละลายในน้ำ เพื่อแสดงให้เห็นกระบวนการละลายแบบดูดความร้อนที่ใช้ในถุงประคบเย็นทันที

ความเป็นมา

Ammonium nitrate dissolves endothermically in water, absorbing heat from the surroundings and causing a significant temperature drop. This principle is used in commercial instant cold packs for first aid. The dissolution has ΔH = +25.7 kJ/mol.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • Ammonium nitrate is an oxidizer — keep away from organic materials and heat
  • Do not mix with anything other than water for this experiment
  • Wear goggles

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles

วัสดุ

  • Ammonium nitrate (NH₄NO₃) (30 g)
    Or from a commercial cold pack
  • Distilled water (100 mL)
    Room temperature

อุปกรณ์

Polystyrene cup calorimeter Thermometer Stirring rod Analytical balance

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Add 100 mL of distilled water to the polystyrene cup calorimeter. Record the initial temperature.

3 นาที
2

Weigh 30 g of ammonium nitrate.

2 นาที Ammonium nitrate is an oxidizer
3

Add the ammonium nitrate to the water. Stir gently to dissolve.

3 นาที
4

Record the temperature every 30 seconds as it drops. Note the minimum temperature.

5 นาที
5

Feel the outside of the cup — it should feel cold.

1 นาที
6

Calculate ΔH of dissolution per mole: q = mcΔT, n = mass/M(NH₄NO₃), ΔH = q/n.

5 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

Temperature should drop 15-20°C. 30 g NH₄NO₃ = 0.375 mol. q = 100 × 4.18 × ΔT. Calculated ΔH should be approximately +25 kJ/mol (±15%).

การทำความสะอาด

The ammonium nitrate solution is safe to dispose down the drain (dilute). Rinse the calorimeter.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Thermochemistry
ระดับความยาก
Beginner (Middle School)
ระยะเวลา
20 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$6.00
ขั้นตอน
6
วัสดุ
2

การทดลองเพิ่มเติม

การจำลองแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด 45 min การตกผลึกแบบคายความร้อนของโซเดียมอะซิเตต 30 min การตรวจสอบกฎของเฮสส์ 60 min การละลายไม่ใช่คายความร้อนเสมอไป 25 min การวัดความร้อนด้วยแก้วกาแฟ 40 min การสาธิตปฏิกิริยาดูดความร้อน 20 min ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ 40 min ความร้อนของการเผาไหม้แมกนีเซียม 50 min เอนทาลปีการหลอมเหลวของน้ำแข็ง 25 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of เคมีของถุงประคบเย็น?
วัดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเมื่อแอมโมเนียมไนเทรตละลายในน้ำ เพื่อแสดงให้เห็นกระบวนการละลายแบบดูดความร้อนที่ใช้ในถุงประคบเย็นทันที
How difficult is เคมีของถุงประคบเย็น?
This experiment is rated as Beginner (Middle School). It takes approximately 20 minutes to complete.
What safety precautions are needed for เคมีของถุงประคบเย็น?
Key safety precautions include: Ammonium nitrate is an oxidizer — keep away from organic materials and heat; Do not mix with anything other than water for this experiment; Wear goggles.
What materials are needed for เคมีของถุงประคบเย็น?
The main materials required are: Ammonium nitrate (NH₄NO₃), Distilled water.
What results should I expect from เคมีของถุงประคบเย็น?
Temperature should drop 15-20°C. 30 g NH₄NO₃ = 0.375 mol. q = 100 × 4.18 × ΔT. Calculated ΔH should be approximately +25 kJ/mol (±15%).