热冰实验

热冰（醋酸钠过饱和溶液结晶实验）

冷却的醋酸钠过饱和溶液，暂时处于亚稳态。当受到某些刺激（如加入一些固体的晶体或晃动使其产生微小的结晶）则此状态会失去平衡，过多的溶质就会结晶，恢复成一个适合此时温度的平衡状态（饱和溶液状态）。实验前醋酸钠溶液为无色透明，与水极其相似。而用沾有三水合醋酸钠晶体的小竹签轻触它一下，过多的溶质像水结冰一样迅速结晶，而结晶的同时会放出热量，故称“热冰”。

实验过程

1、准备实验器材与原料：铁架台、烧杯、玻璃棒、三水醋酸钠（或无水醋酸钠）、水

2、将水和醋酸钠一起加入烧杯中，加热至沸腾【醋酸钠的溶解度很大，应按130g/100g（醋酸钠/水）的比例调和】

3、观察到液面形成一层薄薄的膜即可停止加热

醋酸钠过饱和溶液实验（一）

醋酸钠过饱和溶液实验（一）

4、放入冰箱或置于室温下待其冷却后，醋酸钠过饱和溶液制成

5、用沾有三水合醋酸钠晶体的竹签轻触其表面或投入三水合醋酸钠晶体

6、观察现象，发现液体自上而下地“结冰”了！

实验原理

一定温度、压力下，当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压力下溶质的溶解度，而溶质仍不析出的现象叫做过饱和现象，此时的溶液

叫做过饱和溶液。过饱和溶液是不稳定的，当往溶液中加入一小块溶质晶体，既能引起过饱和溶液中溶质的结晶。过饱和溶液能存在的原因，是由于溶质不容易在溶液中形成结晶核心即晶核。因为每一晶体都存在一定的排列规则，要有结晶中心，才能使原来做无规则运动着的溶质质点集合起来，并按照这种晶体所特有的次序排列。不同的物质，实现这种规则排列的难易程度不同，有些晶体需经过相当长的时间才能自行产生结晶核心，因此，有些物质的过饱和溶液看起来还是比较稳定的。不同的物质形成过饱和溶液的能力，首先取决于分子组成。一般固态下含有结晶水(溶质从溶液里结晶析出时，晶体里结合着一定数目的水分子，这样的水分子叫结晶水。)的物质，其稳定过饱和溶液容易生成，如硝酸铜、硝酸锶、硫代硫酸钠、醋酸钠等。

结晶后的晶体

过饱和溶液比饱和溶液有更多的溶质，这种状态属于亚稳态。当受到某些刺激（ex:加入一些固体的晶体或晃动使其产生微小的结晶）则此状态会失去平衡，过多的溶质就会析出来，恢复成一个适合此时温度的平衡状态（饱和溶液状态）。所以它就要将这个温度以上的热量全部散发出来，于是就发烫了。观察结晶后烧杯中的现象，我们会发现烧杯中不全是固体，还含有少许液体。这个小瓶子里的固体就是“过多的溶质”，液体就是处于平衡状态的饱和溶液。