Doświadczenia chemiczne dla dzieci
Jajko
Przygotuj:
*jajko
*słoik
*ocet (CH3COOH)
*wodę
*butelkę
Surowe jajko kurze umieść w słoiczku i zalej octem, mocz je około 24 godzin. Kwas octowy reaguje ze skorupką i można zobaczyć, że białko i żółtko otoczone są cienką błoną (resztki skorupki można delikatnie zetrzeć).
Następnie ostrożnie wylej ocet z naczynia, kilka razy przepłukaj wodą jajko w naczyniu, a następnie spróbuj umieścić je w butelce po śmietanie (lub innej butelce z szeroką szyjką). Do butelki wlej wodę i pozostaw na kolejne 24 godziny. Obserwuj to, że jajko pęcznieje i osiąga rozmiary jajka kaczego (gęsiego).
Dlaczego?
Błona jajka ma bardzo drobne pory (jest to błona półprzepuszczalna) przez które mogą przecisnąć się małe cząsteczki wody. Cząsteczki białka są na to za duże. Woda przenika do wewnątrz, a białko nie może przedostać się na zewnątrz - jest to zjawisko osmozy, które bardzo często występuje w przyrodzie (w komórkach, naczyniach krwionośnych).
Osmoza do dyfuzja (samoczynne rozprzestrzenianie się substancji w innej) przez półprzepuszczalną błonę.
Jeżeli wyjmiesz jajko z wody lub zanurzysz w stężonym roztworze soli kuchennej to jajko skurczy się.
Mocna herbata
*3 szklanki
*łyżeczkę
*sodę
*kwasek cytrynowy lub ocet
Zaparz około 200cm3 herbaty (powinna mieć ciemny odcień). Postaw na stole 3. szklanki. Do każdej z nich najlej jednakową ilość herbaty. Do pierwszej dodaj pół łyżeczki kwasku cytrynowego lub łyżkę octu, drugą zostaw do porównania, do trzeciej dodaj pół łyżeczki sody. Obserwuj dokładnie zabarwienie roztworu. Barwa w szklance pierwszej zmienia się na bursztynową - charakteryzującą słabą herbatę, w trzeciej natomiast na ciemnobrunatną - charakterystyczną dla bardzo mocnego naparu. Zawarte w herbacie pochodne taniny zmieniają barwę pod wpływem pH. Dodatek sody (NaHCO3, który łatwo hydrolizuje, gdyż jest solą słabego kwasu i mocnej zasady, podnosi stężenie jonów wodorotlenkowych (OH-) w roztworze, a co za tym idzie zwiększa pH (odczyn zasadowy). Dodanie kwasu cytrynowego lub octowego (C6H8O7*H2O, CH3COOH), które dysocjując zwiększają stężenie jonów wodorowych (H+) w roztworze obniża pH (odczyn kwaśny).
Wlej zawartość 3. szklanki do szklanki 1. Rozpocznie się dość burzliwa reakcja rozkładu anionów węglanowych. W jej wyniku zacznie się wydzielać dwutlenek węgla:
HCO3- + H+ --> H2O + CO2^
Uzyskany roztwór wyglądem przypomina ciemne piwo lub coca-colę.
Piękne barwy
Ten pan z bródką na zdjęciu obok to Michaił Siemionowicz Cwiet, rosyjski botanik i chemik. Na początku XX wieku pracował na Poltechnice Warszawskiej. I właśnie tu, w Warszawie próbując rozdzielić wyekstrahowany z roślin chlorofil wynalazł metodę rozdzielania mieszanin związków organicznych, która w XX wieku stała się bardzo popularna. Jako, że stosował ją do rozdzielania naturalnych barwników nazwał ją chromatografią - od greckiego khromatos czyli barwa. Tak się dziwnie złożyło, że nazwisko wynalazcy "Cwiet" po rosyjsku też znaczy barwa.
Chromatografia najprościej mówiąc polega na przepuszczaniu mieszaniny przez jakiś ośrodek w którym poszczególne składniki mieszaniny wędrują z różnymi prędkościami i dzięki temu zostają rozdzielone. Przez cały XX wiek wymyślono wiele rodzajów chromatografii. Najprostsza w wykonaniu jest chromatografia bibułowa.
Potrzebne materiały:
- mazak (kolor obojętny, ja użyłam koloru brązowego)
- zlewka lub szklanka
- kilkucentymetrowy pasek bibuły filtracyjnej bądź zwykłego papieru
- ocet lub mieszanina denaturatu z wodą
Do szklanki nalewamy 1 cm octu (1cm od dna). 2 cm od końca paska zaznaczamy kreskę naszym mazakiem. Następnie pasek wkładamy do szklanki z octem jak pokazano na powyższej fotografii.
Ciecz zaczyna nam się wspinać do góry, dosięga namalowanej mazakiem kreski, zaczyna ciągnąć za sobą wchodzące w skład barwniki, które rozdzielają się wędrując z różnymi prędkościami.
Podwodny ogród
*250 ml szkła wodnego (gł. składnik to krzemian sodowy, Na2SiO3)
*250 ml wody
*kryształki soli, np: CaCl2, CoSO4, FeSO4, NiSO4, MnCl2
Wykonanie:
szkło wodne wlać do półlitrowej zlewki lub cylindra (w cylindrze rezultat wygląda moim zdaniem najładniej)
dolać letnią wodę
całość starannie wymieszać
do otrzymanego roztworu szkła wodnego wrzucać kryształy soli
w przypadku CaCl2 efekt widać najszybciej (gdyż jest on najlepiej rozpuszczalny w wodzie; w przypadku mniej rozpuszczalnych soli, na efekt trzeba dłużej czekać)
Rezultat (czas podany jest dla CaCl2):
Po 1-2 minutach kryształek pokrywa się mleczną błonką i zaczyna jakby pęcznieć. Następnie z błonki zaczynają wyrastać pęcherzykowate macki. Macki te będą wystrzeliwać i rosnąć w oczach. Po 20-30 minutach z małego kryształka powstanie coś na kształt fantastycznej rośliny.
Dlaczego tak się dzieje?
Zasadniczą rolę w tym doświadczeniu odgrywa ciśnienie osmotyczne. Po wrzuceniu do roztworu szkła wodnego kryształka chlorku wapnia, rozpoczyna się natychmiast reakcja:
Na2SiO3 + CaCl2 -> CaSiO3 + 2NaCl
Nierozpuszczalny krzemian wapnia tworzy na powierzchni kryształu chlorku wapnia cieniutką błonkę. Błonka ta jest półprzepuszczalna. Zgodnie z prawem wyrównywania się stężeń, przez błonkę od strony szkła wodnego do kryształka przedostają się cząsteczki wody. Błonka się napina, pęcznieje, w końcu pęka. Gdy pęka, wylewa się z niej odrobina roztworu chlorku wapniowego powstałego pod błonką, który w zetknięciu ze szkłem wodnym tworzy natychmiast nową, półprzepuszczalną błonkę z krzemianu wapniowego itd itd itd...
Wrzucając różne kryształy można otrzymać "rośliny" o różnych barwach: CaCl2 daje żółte twory, CoSO4 - różowe, FeSO4 - brunatne, NiSO4 - zielone.
Na uczelni mamy takie twory w cylindrach - wyglądają naprawdę ładnie, jak dziwne ogrody, pełne roślin o nieznanych nazwach.
Aby roztwór nie parował zbyt szybko, można go nawarstwić np parafiną ciekłą (jest bezbarwna i prawie bez zapachu).
Tajemniczy liścik
Ze względu na konieczność użycia otwartego ognia i niebezpieczeństwo wywołania pożaru eksperyment należy wykonywać pod nadzorem osób dorosłych!
Ten atrament jest takim atramentem, który ujawnia treść zapisu jedynie wtajemniczonym, które wiedzą za pomocą jakich działań mogą odczytać to, co zostało nim zapisane. Takim atramentem może być sok z cytryny, ponieważ jest bezpieczny i łatwo dostępny.
Potrzebne nam będą:
- igła ( może być też stalówka, bądź patyczek)
- wyciśnięty sok z cytryny
- kartka
- źródło ognia (zapaliczka, palnik spirytusowy)
Namaczamy igłę w soku cytrynowym i wykonujemy tajemniczy napis na kartce. Czekamy aż wyschnie.
Zapalamy świeczkę (można użyć innego źródła ognia: lampki spirytusowej, zapalniczki, palnika gazowego itp.) i zaczynamy intensywnie ogrzewać kartkę uważając przy tym by się nie zapaliła (Uwaga niebezpieczeństwo pożaru i poparzenia!) Już po chwili w intensywnie ogrzewanych miejscach zaczęły się pojawiać zarysy liter...
Wkrótce ukryta treść ukazuje się w postaci brunatnych liter utworzonych z rozłożonych działaniem wysokiej temperatury substancji organicznych zawartych w soku cytryny.
Domowa ciastolina
Prezentuję tu prosty sposób na wykonanie domowej ciastoliny.
Materiały:
-dwie szklanki gorącej wody
-dwie szklanki mąki
-szklanka soli
-łyżka oleju roślinnego
-łyżka winianu potasu
Całość dokładnie wymieszaj nad ogniem w garnku, po wystygnięciu dodając ewentualnie barwnik spożywczy.
madziula05