Proč Mentos Reagují S Coca-Colou?

experiment Coke-Mentos je jedním z nejpopulárnějších vědeckých experimentů – a také jedním z nejznámějších. Je to relativně snadné, protože materiály jsou snadno dostupné: s ničím jiným než několika Mentos a láhev koksu, můžete vyvolat okamžitou, výbušnou reakci, což je velmi jednoduchý, ale velmi zábavný (i když mírně chaotický) experiment.

co se stane, když smícháte Colu s Mentos?

když Mentos reaguje s Coca-Colou, následující reakce je výbušná a rychle vytváří fontánu tlakového koksu, která pak vyteče z úzkého hrdla a vystřelí do vzduchu. Tato podívaná je způsobena hlavně fyzickou reakcí, která rychle uvolňuje rozpuštěný oxid uhličitý z nápoje.

oxid uhličitý je síla, která vytlačuje kapalinu z láhve za zlomek sekundy. To se děje proto, že povrch Mentosu má v sobě tisíce mikroskopických pórů – vrcholů, jám a kráterů – takže to, co vidíme jako hladký vnější plášť, je čistý podvod.

tyto mikroskopické nepravidelnosti na povrchu Mentosu slouží jako nukleační místa, kde se tvoří bubliny oxidu uhličitého. V těchto kapsách se hromadí tisíce mikroskopických bublin oxidu uhličitého, které pak zanechávají mezery uvnitř láhve. To nutí kapalinu přetéct a vystřelit.

rychlost a tlak jsou také důležitými faktory výbušnosti koksových fontán. Tvorba bublin oxidu uhličitého je jako řetězová reakce, která se exponenciálně hromadí, což způsobuje vznik tlaku za zlomek sekundy. Úzký hrdlo láhve také zesiluje tlak a rychlost, protože nutí zvýšit průtok. Aby veškerá kapalina prošla otvorem, musí se také zvýšit tlak proti proudu, přesměrovat tok koksu nahoru a-zbytek znáte: výbuch.

existuje mnoho dalších faktorů, které mohou ovlivnit výšku sodové fontány, když Mentos reaguje s Coca-Colou, jako je viskozita kapaliny a přítomnost dalších chemikálií ve směsi. Například, pokud se do směsi sody přidá kyselina citronová, výška fontány se ve skutečnosti zvýší až na šestinásobek normální výšky.

Jaká Chemická Látka V Mentosu Způsobuje, Že Coca-Cola Exploduje?

nejsou to jen povrchy Mentos, které reagují s Coca-Colou. Kromě mikroskopických struktur na vnější straně skořápek Mentos existuje několik chemikálií, které způsobují, že Coca-Cola exploduje tímto způsobem. Tyto chemikálie se nacházejí v samotné skořápce i ve směsi sody a přispívají k tvorbě tlakové pěny. Zde jsou některé z chemikálií, které tvoří skořápku:

• cukr: skořápka Mentos obsahuje složky sacharózy a glukózy, které jsou pevné v normálním teplotním rozmezí

• aspartam: Jedná se o umělé nesacharidové sladidlo, které je 200krát sladší než stolní cukr nebo sacharóza (C12H22O11). I když je chemicky a molekulárně podobný cukru, má ve svém složení dusík: C14H18N2O5

• benzoát draselný: jedná se o konzervační látku, která zabraňuje růstu hub a bakterií. Je to také draselná sůl kyseliny benzoové

tyto složky působí jako povrchově aktivní látky a pomáhají urychlit uvolňování oxidu uhličitého. Povrchově aktivní látky snižují povrchové napětí mezi dvěma kapalinami, kapalinou a pevnou látkou nebo mezi plynem a kapalinou.

takže když je Mento upuštěno do nějakého koksu, kyselost sodové směsi rychle rozpustí jeho skořápku a uvolní chemikálie. Jejich povrchově aktivní vlastnosti pak snižují povrchové napětí koksu, které rozkládá molekuly vody a přitom umožňuje snadnější tvorbu bublin oxidu uhličitého. S ohledem na tuto skutečnost slouží chemikálie v Mentosu také jako pěnící činidla tím, že usnadňují rychlé uvolňování plynu CO2.

Mentos nereagují pouze s Coca-Colou. Různé druhy sycených nápojů reagují odlišně s Mentos: Seltzerova voda má nejslabší reakci, zatímco velmi specificky dieta Cherry Dr. Pepper má nejsilnější reakci. To bylo prokázáno v experimentu, který testoval 15 typů sycených nápojů s Mentos. Každá testovaná láhev měla dvoulitrový objem a do každé láhve bylo zavedeno jedenáct Mentos. Dvoulitrová láhev obsahuje asi 15 gramů rozpuštěného oxidu uhličitého, ze kterého se za správných podmínek během několika sekund stane 8 litrů plynu oxidu uhličitého.

výsledky experimentu jsou uvedeny na obrázku níže:

typy rozpuštěných látek ve směsi sody mají také vliv na výšku fontány. Experiment na Seltzerově vodě, přidáním různých typů rozpuštěných látek, přinesl následující výsledky:

• aspartam vyrobil fontánu až do trojnásobku původní výšky
• benzoát produkoval podobné výsledky jako aspartam
• Citral vyrobil fontánu až do čtyřnásobku původní výšky
• Linalool produkoval podobné výsledky jako citral
• kyselina citronová vyrobila fontánu až do šestinásobku původní výšky

jaká je chemická struktura Coca-Coly?

Coca-Cola není jediná chemická sloučenina, ale spíše směs různých chemikálií. Tuto směs poprvé formuloval Americký lékárník John s. Pemberton, v roce 1886-ačkoli to bylo původně uváděno na trh jako všelék na běžné nemoci. Původní složky Coca-Cola obsahovaly kokain z listů koky a výtažky bohaté na kofein z ořechů kola.

současné složky Coca-Cola classic jsou trochu odlišné:

1. sycená voda: možná si to nemyslíte, ale asi 90% koksu je voda. Rozpuštěný oxid uhličitý představuje pouze 0, 75% celkové hmotnosti.

1. cukr nebo sladidla: sacharóza je složka, která poskytuje sladkou chuť v Coke classic. Coke Zero a Diet Coke však neobsahují cukr. Místo toho obsahují umělá sladidla, jako je aspartam.

1. potravinářské barvivo: charakteristická karamelová barva Coca-Coly je pouze umělé zbarvení. Bez tohoto potravinářského zbarvení by nápoj vypadal jako voda-to je tajemství Coca-Cola jasné.

1. kyselina fosforečná: štiplavá chuť a trpkost tohoto milovaného šumivého nápoje skutečně pochází z kyseliny fosforečné. Tato chemikálie se však nepoužívá pouze kvůli své pikantní chuti; pomáhá také zabránit růstu bakterií a plísní.

1. kofein: to způsobuje mírně hořkou chuť koksu. Není však tak silný jako kofein v kávě, který obsahuje asi třikrát až čtyřikrát tolik.

1. přírodní příchutě: Jedná se o tajemnou esenci koksu. Přesné složky jsou zde součástí chráněného proprietárního tajného vzorce společnosti, který je velmi obtížné duplikovat.

proč dieta a Coke Zero mají lepší reakci s Mentos?

dietní koks a koks Zero reagují lépe s Mentosem než běžný koks kvůli nepřítomnosti cukru. Nedostatek cukru způsobuje, že směs sody je méně viskózní, vzhledem k přítomnosti sladidel, jako je aspartam, což snižuje povrchové napětí ještě více než obvykle. To zase znamená, že plynný oxid uhličitý se rychleji uvolňuje. Proces nukleace je také rychlejší, což vede k vyššímu tlaku plynu.

můžeme vidět, jak mnohem lépe Diet Coke a Coke Zero reagují s Mentos jen tím, že se podíváme na experiment, který jsme ukázali dříve: obě tyto sodovky bez cukru vyráběly fontány, které přesáhly 2,5 metru, zatímco kašna vyrobená běžným koksem sotva dosáhla 1,5 metru. Stručně řečeno (nebo výstižněji skořápka Mentos) jsou sodové směsi s větším množstvím cukru v nich viskóznější, takže jejich reakce jsou méně silné.

vědecký experiment Coke-Mentos je určitě zábavný – ale je také chaotický, proto doporučujeme dělat to venku nebo ve snadno vyčištěném prostoru, jako je vana! Pokud jste stále na plotě o vyzkoušení, může vám pomoci vědět, že experiment také poskytuje některé základní poznatky o chemických a fyzikálních vlastnostech reaktantů-takže je to také vzdělávací experiment!