Ghiaccio istantaneo e scaldamani

Con i ragazzi di prima A abbiamo appena iniziato lo studio del calore e della temperatura. Discutendo di questo argomento siamo arrivati a parlare di ghiaccio istantaneo, bevande “Caldo caldo” e scaldamani e ci siamo chiesti come funzionino questi oggetti.

Ammonium-nitrate-xtal-3D-balls-A.pngStruttura molecolare del nitrato di ammonio.

Il ghiaccio istantaneo (che si usa in occasione di piccoli traumi) deriva da una trasformazione fisica la dissoluzione di un sale (nitrato di ammonio, NH4NO3) in acqua; questa trasformazione richiede calore e per questo la soluzione si raffredda. Nei sacchetto di ghiaccio istantaneo il nitrato d’ammonio e l’acqua sono tenuti separati da una membrana, se premo il sacchetto si rompe la membrana e il nitrato di ammonio si mescola con l’acqua, i cristalli di sale si sciolgono in acqua assorbendo calore e abbassando la temperatura.

dissoluzione del nitrato di ammonio

Reazione di dissoluzione del nitrato d’ammonio.
(S) = solido (aq) = in soluzione acquosa Q = calore

Kristallstruktur CalciumchloridStruttura molecolare del cloruro di calcio tratta da Wikimedia Commons

La dissoluzione di un altro sale, il cloruro di calcio,  in acqua spiega il funzionamento delle bevande “Caldo caldo” che una volta esistevano in commercio e si riscaldavano in maniera istantanea premendo sotto il bicchiere, in questo caso è una reazione che produce calore.

Dissoluzione del cloruro di calcio in acqua.             (l) = liquido

Dissoluzione del cloruro di calcio in acqua. (l) = liquido

Dissoluzione cloruro di sodio

Dissoluzione del cloruro di sodio in acqua tratta dal sito            http://www.chimica-online.it/

Animazione in inglese, completa di audio, che illustra lo stesso concetto dell’immagine sopra, aggiungendole però il movimento.

Se si vuole sperimentare virtualmente l’effetto della dissoluzione di sali diversi, a diverse concentrazioni, in acqua, collegarsi a questa pagina web e provare l’animazione.

Articolo interessante sulle miscele frigorifere (ovvero come l’aggiunta di sali all’acqua raffreddasse delle soluzioni).


Gli scaldamani funzionano in maniera diversa, si basano sulle proprietà delle soluzioni supersature, si tratta comunque di un fenomeno fisico (non c’è quindi cambiamento di sostanze). Per una spiegazione di cosa avviene in uno scaldamani a soluzione supersatura leggere questa pagina di Wikipedia. Una spiegazione più articolata si può trovare in questa pagina del sito Scienza per tutti.

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