大象牙膏实验步骤和原理是什么?
方法一
仪器:烧杯,锥形瓶。
药品:过氧化氢(双氧水),硫酸铜(或其他催化剂),洗洁精,水。
实验步骤:将双氧水和洗洁精、催化剂和水分别混合,可加入色素增强视觉效果,分别把两杯溶液倒入锥形瓶(使用难溶于水的催化剂可以不与水混合,直接倒入锥形瓶)。
方法二
仪器:烧杯,锥形瓶。
药品:氯化铝饱和溶液、碳酸氢钠饱和溶液、洗涤剂。
实验步骤:将洗涤剂和两种饱和溶液分别倒入锥形瓶,可加入色素增强视觉效果。
原理
大象牙膏(Elephant Toothpaste)的原理是双氧水+碘化钾(或其他催化剂)+发泡剂混合时,催化剂加快双氧水分解速率,分解出大量氧气。
双氧水(过氧化氢)的化学式为H2O2,为氢和氧的一种化合物,碘化钾(或其他催化剂)在不改变物质成分的前提下加快双氧水中氧的分离,大量氧气溢出到掺有发泡剂的溶液中,产生大量泡沫,喷涌而出。
化学解释
这个实验证明过氧化氢(H2O2)可以被催化分解,产物是水与氧气。过氧化氢在一般情况下也可以分解成水和氧气,但是反应速度极慢,甚至于观测不到。在加入催化剂(一般在大象牙膏实验中为碘化钾)后会加速反应生成大量氧气:
2H2O2 → 2H2O(l) + O2(g)此反应中碘化钾充当了催化剂:它的总量并没有减少,且加速了反应的进行。碘离子将反应机理改变为:
H2O2 + I− → H2O + IO−
H2O2 + IO− → H2O + O2 + I−
2H2O2 → 2H2O(l) + O2(g) ΔrH° = −196 kJ/mol
这个反应是放热反应,所以产生的气泡是热的。另外,使用二氧化锰、氧化铜等也可以作为催化剂加快反应速率,但固体催化剂与液相的接触面积可能不如液体催化剂大。
以上内容参考 百度百科-大象牙膏
大象牙膏的原理
今天小编要说的实验是“大象牙膏”。
“大象牙膏”可以说是最经典的科学实验之一啦!
看着有趣的现象,是不是跃跃欲试啦?
小编这就把“秘方”告诉大家~
实验步骤
1、将过氧化氢约50毫升倒入杯子中,再倒入30毫升的洗洁精,轻轻搅拌使充分混和。
(注意:过氧化氢有强的氧化力,不可以用手触摸)
2.在另一个杯子中装水约20毫升,再加入碘化钾(长得像食盐,但不是哦!)一小刮勺(约0.5克),搅拌溶解。
3.取100毫升量筒放在水盆中央,将过氧化氢与洗洁精混和溶液倒入量筒中,再将碘化钾水溶液迅速倒入量筒中。
4.观察现象。由于产生的泡沫体积很大,因此称为“大象牙膏”。
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“清华科学天团”窦逗博士给大家演示“大象牙膏”
实验原理
看起来很简单的“大象牙膏”实验,
背后隐藏了好多科学原理!
且看小编来给大家一一解密~
不稳定的双氧水
从大象牙膏中的很多气泡可以猜到,
这个实验中产生了大量气体。
没错,这些气体就来自于双氧水。
我们知道水分子的化学式是H2O,
其中H代表氢原子,O代表氧原子。
而双氧水的化学式是H2O2,
比水分子多一个氧原子。
双氧水分子的结构没有水分子稳定,
有分解变成水的趋势,
这就是双氧水的分解反应,
具体来说,就是2个双氧水分子,
水解成2个水分子和一个氧气分子。
2H2O22H2O+O2
所以大象牙膏里产生的气体是氧气哦!
无毒无污染!
催化剂——碘化钾
虽然说,双氧水自己也能发生分解反应,
但是反应非常缓慢。
加入催化剂碘化钾之后,
反应速率大大提高,大量气泡产生,
可以说是把蜗牛变成了高铁!
这时碘化钾充当催化剂。
为此,窦逗博士亲自做实验
演示了碘化钾加入双氧水的瞬间反应
碘化钾大大加速了双氧水的分解(此时未加入洗洁精)
大家看,催化剂就是这么神奇!
就像是看电视按了快进,
可以大大提高化学反应的速度!
当然也会有催化剂降低反应速度,
就像是快退,或者将高铁变成蜗牛。