啵啵冒泡的祕密!用檸檬酸+小蘇打,邊玩邊學化學變化(吸熱反應)

我是科學訓練師桑子研。每天都是一場實驗。

【安全又簡單!】用檸檬酸×小蘇打,來場「冒泡泡反應」實驗吧!

把汽水糖放進嘴裡時,那種「啵啵冒泡」的感覺;把入浴劑丟進浴缸時,瞬間冒出無數泡泡、擴散到整個水面的樣子。這些都是藏在我們日常生活中的有趣化學反應。提到科學實驗,你可能會想像到一些複雜的藥品和儀器,但其實,這種「啵啵冒泡」的反應,只需要家中隨手可得的兩種材料就能重現喔!

前幾天,科學社的學生們眼睛發亮地跟我說:「老師,你看!」他們在燒杯裡向我展示的,就是單單將檸檬酸和小蘇打混合後加水,泡泡就會像有生命一樣不斷冒出的情景。看著這些小泡泡織成的奇妙景象,連我也不禁露出了笑容。

這項實驗最棒的地方,就是它既簡單又安全。檸檬酸和小蘇打都是食品和日常用品中使用的安全成分。因此,它不只適合學校課程,也超適合當作暑假科學研究或親子實驗。現在,就讓我們一起來探索這個隨處可見的「魔法」真面目吧!

■ 準備材料與步驟

準備材料:
• 檸檬酸(粉末/藥妝店、十元商店都買得到)

amazon 檸檬酸

小蘇打(NaHCO₃/家用小蘇打即可)

amazon 小蘇打

• 滴管或小湯匙
• 水
• 小燒杯或紙杯

步驟:

  1. 以 1:1 的比例將小蘇打和檸檬酸放入杯中。
  2. 加入少量的水。
  3. 觀察冒泡現象,並記錄產生的氣體特性。

■ 用化學來解說實驗原理!

檸檬酸(C₆H₈O₇)是一種具有多個羧基(-COOH)的**「酸性」物質。另一方面,小蘇打(NaHCO₃)則屬於「鹼性」**。當酸與鹼混合並加水後,會連續發生以下化學變化:

檸檬酸會分離出「氫離子(-H)」,小蘇打則分離出「鈉離子(Na⁺)」。

檸檬酸與小蘇打發生中和反應,產生新物質**「檸檬酸鈉(C₆H₅O₇Na₃)」**。

同時,也會生成碳酸(H₂CO₃),但這是一種非常不穩定的物質。因此,它會立刻分解成水(H₂O)和二氧化碳(CO₂)。

這些化學反應可以歸納成一個式子:

C₆H₈O₇ + 3NaHCO₃ → C₆H₅O₇Na₃ + 3CO₂ ↑ + 3H₂O

也就是說,從燒杯中不斷冒出「啵啵冒泡」的氣泡,它的真面目就是我們平時呼吸時吐出的二氧化碳。這和氣泡飲料冒泡的原理是完全一樣的喔!

■ 為什麼摸起來會涼涼的?

這項反應有個不可思議的地方,用手去觸摸會感覺到涼涼的。這是因為這個化學反應是吸熱反應。吸熱反應是指在反應過程中,會吸收周圍熱量的反應。就像冰融化時會讓周圍的空氣變冷一樣,檸檬酸和小蘇打在反應時會從周圍吸收熱量,因此燒杯或我們的手就會感覺到涼涼的。這也是一個非常有趣的知識點,可以作為國中理化課程的開頭。

在科學課上,**「貼近生活」和「安全性」**是很重要的兩個要素。這項檸檬酸×小蘇打的實驗,同時具備了這兩點,還能學到化學的本質,是非常棒的教學題材。為了探索身邊的「為什麼?」,非常推薦大家一起動手試試看!

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