O vinagre é um dos produtos químicos mais úteis que você encontra em casa. É basicamente uma solução de baixa concentração, cerca de 5%, de ácido acético, que tem a fórmula química C _{2H 4O 2, algumas vezes escrita como CH <3COOH para isolar o íon de hidrogênio ligado livremente. isso faz com que seja ácido. Com um pH de cerca de 2,4, o ácido acético é bastante corrosivo, mas é uma concentração tão baixa em vinagre culinário que não há problema em derramar o vinagre em suas batatas fritas ou salada. Dois experimentos de laboratório envolvendo o vinagre podem demonstrar reações exotérmicas e endotérmicas, que são aquelas que emitem e absorvem calor, respectivamente. Um produz um vulcão espumante que é fresco de várias maneiras, enquanto o outro cria metal enferrujado e algum calor.}

TL; DR (muito longo; não leu)

Uma reação exotérmica produz calor enquanto uma reação endotérmica consome calor. Misture bicarbonato de sódio e vinagre para testemunhar uma reação endotérmica e mergulhe a palha de aço em vinagre para testemunhar uma exotérmica.

O experimento do vulcão espumante

Combine o vinagre com bicarbonato de sódio e meça o temperatura, e você verá que cai cerca de 4 graus Celsius (7,2 graus Fahrenheit) em cerca de um minuto. Embora a queda de temperatura não seja exatamente o resultado da reação específica entre o vinagre e o bicarbonato de sódio, ele não ocorreria se você não os combinasse, então o processo como um todo se qualifica como uma reação endotérmica. A combinação também libera dióxido de carbono, que borbulha dentro da mistura para criar uma espuma que sai do recipiente como lava de um vulcão.

Essa reação ocorre em duas etapas. No primeiro, o ácido acético em vinagre reage com bicarbonato de sódio para produzir acetato de sódio e ácido carbônico:

NaHCO _{3 + HC 2H 3O 2 → NaC 2H 3O 2 + H 2CO 3}

O ácido carbônico é instável, e se decompõe rapidamente para formar dióxido de carbono e água:

H < sub> 2CO _{3 → H 2O + CO 2}

Você pode resumir todo o processo com esta equação:

NaHCO _{3 + HC 2H 3O 2 → NaC 2H 3O 2 + H 2O + CO 2}

Em palavras, bicarbonato de sódio e ácido acético ácido produz acetato de sódio mais água mais dióxido de carbono. A reação consome calor, porque a energia é necessária para quebrar as moléculas de ácido carbônico em água e dióxido de carbono.

A experiência de lã de aço enferrujado

Uma reação de oxidação é exotérmica porque produz calor. Os registros de gravação fornecem um exemplo extremo disso. Como a ferrugem é uma reação de oxidação, ela produz calor, embora o calor geralmente se dissipe rapidamente demais para ser perceptível. Se você conseguir que uma esponja de aço enferruje rapidamente, você pode registrar o aumento da temperatura. Uma maneira de fazer isso é embeber uma esponja de lã de aço em vinagre para remover o revestimento protetor das fibras de aço.

Coloque uma esponja de aço fina em um recipiente de vidro e despeje vinagre suficiente para cobri-la. Deixe a almofada de molho por cerca de um minuto, depois remova-a e coloque-a em outro recipiente. Insira o final de um termômetro no centro do pad e observe-o por cerca de 5 minutos. Você verá a leitura da temperatura subir e você poderá até perceber um pouco de nebulosidade no lado do contêiner se usar vidro transparente. Eventualmente, a temperatura irá parar de subir à medida que as fibras de aço forem revestidas com uma camada de ferrugem, o que bloqueia ainda mais a oxidação.

O que aconteceu? O ácido acético no vinagre dissolveu o revestimento nas fibras da almofada de aço, expondo o aço por baixo à atmosfera. O ferro no aço desprotegido combinado com o oxigênio para produzir mais óxido de ferro e, no processo, emitia calor. Se você embeber a esponja novamente em vinagre e colocá-la de volta no recipiente seco, verá o mesmo aumento de temperatura. Você pode repetir esse experimento repetidas vezes até que todo o ferro no bloco tenha enferrujado, embora isso provavelmente levaria vários dias.