某天下午 狐狸貓正在整理最近拍的照片和影片 想起上次露營時 讓他學到了: 增加接觸火源的表面積 可以讓魚肉熟得較快 而後來和小數蛙一起製作的有趣彈力蛋 則讓他學到: 濃度較高的醋酸 可以讓蛋殼消失得比較快 狐狸貓好奇地問一旁的小數蛙: 除了表面積和濃度 會影響反應速率之外 還有其他因素 也會影響反應速率嗎? 小數蛙笑著回答: 你先想想看 為什麼在家可以輕鬆做出美味的烤魚 但露營那天 卻無法在相同時間內 把同樣大小的魚烤熟呢? 狐狸貓想了想 說: 嗯…… 因為當天營地的火比較小 沒辦法像在家裡一樣 很快就把魚烤熟 哦~所以溫度也會影響反應速率嗎? 小數蛙點點頭說:沒錯 不過口說無憑 不如我們明天一起去學校做個實驗吧! 狐狸貓開心大叫: 耶~我最喜歡做實驗了! 隔天一早 他們便迫不及待跑到學校實驗室 小數蛙說 我們今天要做的 是溫度對反應速率影響的實驗 硫代硫酸鈉與鹽酸反應後 會生成硫的沉澱 所以透過改變溫度 記錄不同溫度下 等量沉澱的硫生成時間 就可以作為溫度影響反應速率的依據了 狐狸貓好奇的問: 硫代硫酸鈉是什麼? 以前好像沒聽過 小數蛙說: 硫代硫酸鈉 又稱為海波 一般常用於水質處理 可以用來除去水中的氯 或是作為漂白紙漿、衣物等過程中的脫氯劑 也是攝影技術中常見的定影劑喔! 那麼接下來 我們就準備開始做實驗囉! 首先 小數蛙先請狐狸貓用麥克筆 在白紙的中心畫了一個大大的十字 狐狸貓很好奇 為什麼要這樣做呢? 小數蛙解釋 實驗時 會把燒杯放在十字記號上 當硫代硫酸鈉和鹽酸反應時 產生足量的硫沉澱 才能夠把白紙上的十字記號完全遮住 所以我們可以藉由這個方式 瞭解不同溫度下 生成相同份量的硫沉澱 所需的反應時間差異 接著 小數蛙取出4支試管 分別加入濃度為0.5M的硫代硫酸鈉溶液5毫升 並用標籤紙作標示 再取出另外4支試管 各加入0.5M鹽酸10毫升 並作標示 接下來 將8支試管 同時放入500毫升的大燒杯中隔水加熱 並在鐵架上固定溫度計 以便於加熱過程中 持續觀察並測量水溫 當水溫達到40℃時 小數蛙先取出硫代硫酸鈉 和鹽酸試管各一支 同時倒入放在十字記號上的50毫升燒杯內 並請狐狸貓在溶液混合時 就立刻按下碼錶計時 記錄生成物完全遮住十字記號的時間 狐狸貓說: 40℃的時候 沉澱物完全遮住記號的時間 大約是16秒 不過…… 怎麼感覺臭臭的呀? 小數蛙笑著說: 因為硫代硫酸鈉和鹽酸反應後 也會生成二氧化硫氣體 聞起來 就像是經過陽明山國家公園的小油坑時的硫磺味 所以要在通風的地方 進行這個實驗喔! 接下來 當水溫加熱每上升10℃時 重複上述步驟 並記錄水溫與反應時間 因此 當水溫達到50℃、60℃和70℃時 記錄其對應的反應時間 狐狸貓協助將實驗結果記錄在黑板上 從實驗結果可以發現 反應時 溫度越高 沉澱物遮住記號所需的時間越短 也就是說 溫度越高 反應所需的時間越短 表示反應速率越快 狐狸貓覺得很神奇 小數蛙進一步解釋 這是因為當反應的溫度升高時 硫代硫酸鈉粒子 與鹽酸粒子的能量增加 使粒子的運動速率變快 粒子碰撞的機率也就相對提高 所以在相同時間內 發生有效碰撞的次數就會增加 反應的速率就越快 使得硫沉澱的速率也越快 所以完全遮住十字記號所需的時間 就越短 現在我們利用前面所學 來練習一下吧! 實驗結束後 正當兩人在回收實驗用的液體 和整理器材時 小數蛙又補充說明 在實驗室中 為了加速反應進行 也常利用加熱的方式 來提高反應的速率 而在生活中 其實也有許多利用溫度 來控制反應速率的例子喔! 像是加油站常見的嚴禁煙火標語 或是易燃物上貼的易燃標示 都是為了提醒大眾 這些易燃物需要遠離火源 避免因為溫度升高而發生反應 造成危險 而哺乳動物的體溫 則始終保持在某一固定的範圍內 可以避免體內的反應 太快或太慢 狐狸貓靈光一閃 說: 我想到了! 難怪我阿嬤都說 東西冰冰箱不會壞 齁~好想吃阿嬤做的炸魚排喔! 小數蛙尷尬的說: 呃……狐狸貓 你要不要先確定東西還沒壞啊…… 狐狸貓將今天學到的知識 做了重點整理: 反應速率 會因為溫度的不同而改變 當溫度升高時 粒子所具備的能量增加 粒子的運動速率越快 有效碰撞產生的機率也就越高 反應速率就會越快 最後 一起來腦力激盪一下吧! 俄羅斯北極地區的永凍層融化 人們發現一隻從冰河時期 被完整保存下來的熊 不僅體內器官原封不動 連熊的牙齒和鼻子都完好無損 想一想 溫度究竟要多低 熊的肉體在永凍層內 才能一直保存 而不會腐壞呢? 歡迎把你的想法留言在影片下方 我們下次見囉!Bye-bye~