Perché i Mentos reagiscono con Coca-Cola?

L’esperimento Coke-Mentos è uno degli esperimenti scientifici più popolari – e anche uno dei più noti. È relativamente facile da fare perché i materiali sono prontamente disponibili: con nient’altro che pochi Mentos e una bottiglia di Coca cola, puoi innescare una reazione immediata ed esplosiva, rendendo questo esperimento molto semplice ma molto divertente (se leggermente disordinato).

Cosa succede quando mescoli coca con Mentos?

Quando Mentos reagisce con Coca-Cola, la reazione seguente è esplosiva, formando rapidamente una fontana di Coke pressurizzato che poi sgorga dal collo di bottiglia e spara in aria. Questo spettacolo è causato principalmente da una reazione fisica che rilascia rapidamente l’anidride carbonica disciolta dalla bevanda.

L’anidride carbonica è la forza che spinge il liquido fuori dalla bottiglia in una frazione di secondo. Questo accade perché la superficie di Mentos ha migliaia di pori microscopici, picchi, fosse e crateri in esso – quindi quello che vediamo essere un guscio esterno liscio è puro inganno.

Queste irregolarità microscopiche sulla superficie del Mentos fungono da siti di nucleazione in cui si formano bolle di anidride carbonica. Migliaia di bolle microscopiche di anidride carbonica si accumulano in queste tasche, che poi lasciano spazi vuoti all’interno della bottiglia. Questo costringe il liquido a traboccare e sparare.

Anche la velocità e la pressione sono fattori importanti nell’esplosività delle fontane di Coke. La formazione di bolle di anidride carbonica è come una reazione a catena che si accumula esponenzialmente, causando la pressione per costruire in una frazione di secondo. Il collo stretto della bottiglia intensifica anche la pressione e la velocità perché costringe la portata ad aumentare. Perché tutto il liquido esca attraverso l’apertura, anche la pressione a monte deve aumentare, reindirizzando il flusso del Coke verso l’alto e – sai il resto: esplosione.

Ci sono molti altri fattori che possono influenzare l’altezza di una fontana di soda quando Mentos reagiscono con Coca-Cola, come la viscosità del liquido e la presenza di altre sostanze chimiche nella miscela. Ad esempio, se l’acido citrico viene aggiunto a una miscela di soda, l’altezza della fontana aumenterà effettivamente fino a sei volte la sua altezza normale.

Quale sostanza chimica a Mentos fa esplodere la Coca-Cola?

Non sono solo le superfici dei Mentos a reagire con Coca-Cola. A parte le strutture microscopiche all’esterno dei gusci di Mentos, ci sono diverse sostanze chimiche che fanno esplodere la Coca-Cola in questo modo. Queste sostanze chimiche si trovano nel guscio stesso e nella miscela di soda e contribuiscono alla formazione di schiuma pressurizzata. Ecco alcune delle sostanze chimiche che compongono il guscio:

• Zucchero: Il guscio di Mentos ha componenti di saccarosio e glucosio, che sono solidi all’interno di un intervallo di temperatura normale

• Aspartame: Questo è un dolcificante artificiale non saccaridico che è 200 volte più dolce dello zucchero da tavola o del saccarosio (C12H22O11). Mentre è chimicamente e molecolarmente simile allo zucchero, ha un azoto nella sua composizione: C14H18N2O5

• Benzoato di potassio: Questo è un conservante alimentare che impedisce la crescita di funghi e batteri. È anche il sale di potassio dell’acido benzoico

Questi ingredienti agiscono come tensioattivi e aiutano ad accelerare il rilascio di gas di anidride carbonica. I tensioattivi abbassano la tensione superficiale tra due liquidi, un liquido e un solido, o tra un gas e un liquido.

Quindi, quando un Mento viene lasciato cadere in qualche Coke, l’acidità della miscela di soda scioglie rapidamente il suo guscio, rilasciando le sostanze chimiche. Le loro proprietà tensioattive abbassano quindi la tensione superficiale del Coke, che rompe le molecole d’acqua e, in tal modo, consente alle bolle di anidride carbonica di formarsi più facilmente. Con questo in mente, le sostanze chimiche in Mentos servono anche come agenti schiumogeni facilitando il rapido rilascio di gas CO2.

I Mentos non reagiscono solo con Coca-Cola. Vari tipi di bevande gassate reagiscono in modo diverso con Mentos: l’acqua Seltzer ha la reazione più debole mentre, in modo molto specifico, la dieta Cherry Dr. Pepper ha la reazione più forte. Ciò è stato dimostrato in un esperimento che ha testato 15 tipi di bevande gassate con Mentos. Ogni bottiglia testata aveva una capacità di due litri, e undici Mentos sono stati introdotti per ogni bottiglia. Una bottiglia da due litri contiene circa 15 grammi di anidride carbonica disciolta, che, nelle giuste condizioni, diventa 8 litri di anidride carbonica in pochi secondi.

I risultati dell’esperimento sono mostrati nell’illustrazione qui sotto:

I tipi di soluti nella soda miscela anche avere effetti sull’altezza della fontana. Un esperimento sull’acqua Seltzer, aggiungendo vari tipi di soluti, ha prodotto i seguenti risultati:

• Aspartame ha prodotto una fontana fino a tre volte l’altezza originale
• Benzoato prodotto risultati simili a l’aspartame
• Citral prodotto una fontana fino a quattro volte l’altezza originale
• Linalolo prodotto risultati simili a citral
• acido Citrico prodotto una fontana fino a sei volte l’altezza originale

Qual È La Struttura Chimica Di Coca-Cola?

Coca-Cola non è un singolo composto chimico, ma piuttosto una miscela di sostanze chimiche diverse. Questa miscela è stata formulata per la prima volta da un farmacista americano, John S. Pemberton, nel 1886-anche se è stato originariamente commercializzato come una panacea per i disturbi comuni. Gli ingredienti originali della Coca-Cola contenevano cocaina dalle foglie di coca e estratti ricchi di caffeina dalle noci di cola.

Gli ingredienti attuali di Coca-Cola classic sono un po ‘ diversi:

1. Acqua gassata: potresti non pensarlo, ma circa il 90% del coke è acqua. L’anidride carbonica disciolta rappresenta solo lo 0,75% della massa totale.

1. Zucchero o dolcificanti: il saccarosio è l’ingrediente che fornisce il gusto dolce in Coke classic. Coke Zero e Diet Coke non contengono zucchero, tuttavia. Invece, contengono dolcificanti artificiali, come l’aspartame.

1. Colorazione alimentare: Il caratteristico colore caramello di Coca-Cola è solo colorazione artificiale. Senza questo colorante alimentare, la bevanda sarebbe solo guardare come l’acqua – questo è il segreto dietro Coca-Cola Chiaro.

1. Acido fosforico: il gusto pungente e l’asprezza di questa bevanda gassata amata proviene in realtà dall’acido fosforico. Ma questa sostanza chimica non viene utilizzata solo per il suo sapore piccante; aiuta anche a prevenire la crescita di batteri e muffe.

1. Caffeina: questo è ciò che causa il sapore leggermente amaro della Coca Cola. Non è forte come la caffeina nel caffè, tuttavia, che contiene circa tre o quattro volte tanto.

1. Aromi naturali: Questi sono l’essenza criptica della Coca Cola. Gli ingredienti esatti qui fanno parte della formula segreta proprietaria protetta dell’azienda, che è molto difficile da duplicare.

Perché dieta e Coke Zero hanno una reazione migliore con Mentos?

Il Diet Coke e il Coke Zero reagiscono meglio con il Mentos rispetto al Coke normale a causa dell’assenza di zucchero. La mancanza di zucchero rende la miscela di soda meno viscosa, data la presenza di dolcificanti, come l’aspartame, abbassando la tensione superficiale ancora più del solito. Questo a sua volta significa che il gas di anidride carbonica viene rilasciato più rapidamente. Il processo di nucleazione è anche più veloce, portando ad una maggiore pressione del gas.

Possiamo vedere quanto meglio Diet Coke e Coke Zero reagiscono con Mentos solo guardando l’esperimento che abbiamo mostrato in precedenza: entrambe queste bibite senza zucchero producevano fontane che superavano i 2,5 metri, mentre la fontana prodotta dalla Coca normale raggiungeva a malapena gli 1,5 metri. Quindi, in poche parole (o, più appropriatamente, un guscio di Mentos), le miscele di soda con più zucchero in esse sono più viscose, rendendo le loro reazioni meno potenti.

L’esperimento scientifico Coke-Mentos è certamente divertente da fare-ma è anche disordinato, quindi ti consigliamo di farlo fuori o in uno spazio facilmente pulito, come un bagno! Se siete ancora sul recinto di provarlo, può aiutare a sapere che l’esperimento fornisce anche alcune intuizioni di base sulle proprietà chimiche e fisiche dei reagenti-quindi è un esperimento educativo, troppo!