4 Швидкі та легкі хімічні експерименти

Експерименти - це практичний спосіб засвоїти та перевірити свої знання понять, що вивчаються в хімії.

Скористайтеся перевагами цих хімічних експериментів, які можна проводити вдома (під наглядом дорослих) або працювати в класі разом із викладачем, щоб доповнити ваше навчання.

Перший досвід - розгадування кольорів

Поняття: хроматографія та розділення сумішей

Матеріали

• різнокольорові маркери
• алкоголь
• кавовий фільтрувальний папір
• чашка (скляна для полегшення моніторингу експерименту)

Як зробити

1. Використовуйте ножиці та виріжте смужки фільтрувального паперу. Для кожної використовуваної ручки зробіть прямокутник.
2. Тепер, на відстані приблизно 2 см від основи, намалюйте коло обраним кольором ручкою і зафарбуйте всередині.
3. Наклейте край паперу, що знаходиться найдальше від намальованого мармуру, на підставку. Для цього можна використовувати стрічку і прикріпити її до олівця.
4. Додайте в склянку алкоголю, не надто багато, оскільки він повинен просто торкатися кінця паперу біля позначки пера.
5. Помістіть папір у чашку так, щоб вона була вертикальною. Олівець, який його підтримує, повинен спиратися на краї.
6. Зачекайте від 10 до 15 хвилин, поки алкоголь підніметься через фільтрувальний папір. Після цього вийміть папери і дайте їм висохнути.

Результат

Коли алкоголь проходить марку ручки, він взаємодіє з кольоровими компонентами і рухає їх по папері. Таким чином, різні пігменти будуть розділятися при контакті зі спиртом.

Представлення поділу пігменту в експерименті

Завдяки цьому експерименту можна дізнатись, які кольори змішували, щоб створити колір пера.

Пояснення

Хроматографія - це тип процесу розділення сумішей. Фільтрувальний папір є нерухомою фазою, а спирт - рухливою фазою, яка затягує компоненти суміші під час її проходження через нерухому фазу. У цьому процесі, чим більша взаємодія зі спиртом, тим швидше пігмент буде рухатися з проходженням розчинника.

Складові матеріалу, оскільки вони мають різні властивості, будуть взаємодіяти з рухомою фазою по-різному, що можна помітити за різним часом опору в стаціонарній фазі.

Дізнайтеся більше про хроматографія.

2-й досвід - збереження їжі

Поняття: органічні сполуки та хімічні реакції

Матеріали

• яблуко, банан або груша
• лимонний або апельсиновий сік
• Таблетка вітаміну С

Як зробити

1. Виберіть один із трьох плодів і розріжте його на 3 рівні частини.
2. Перший шматок послужить порівнянням з іншими. Тому нічого до нього не додайте, просто залиште його на повітрі.
3. У одну з частин капніть вміст лимона або апельсина. Розкладіть так, щоб вся внутрішня частина плодів була покрита соком.
4. В останню частину розподіліть вітамін С, це може бути подрібнена таблетка по всій м’якоті плодів.
5. Поспостерігайте, що відбувається, і порівняйте результати.

Результат

М’якоть плодів, що потрапили на повітря, повинна швидко потемніти. Лимонний або апельсиновий сік і вітамін С, хімічна речовина під назвою аскорбінова кислота, повинні уповільнювати підрум’янення плодів.

Демонстрація початку ферментативного побуріння яблука

Пояснення

Коли ми ріжемо плід, його клітини пошкоджуються, виділяючи ферменти, такі як поліфенолоксидаза, яка в при контакті з повітрям фенольні сполуки, що містяться в їжі, окислюють і викликають ферментативне підрум'янення.

Для запобігання дії кисню застосовують такі консерванти, як аскорбінова кислота, оскільки вони переважно окислюються замість фенольних сполук. На додаток до таблетки вітаміну С, аскорбінова кислота також присутня в природних джерелах, таких як цитрусові, лимон та апельсин, запропоновані в експерименті.

Дізнайтеся більше про окислення.

3-й досвід - хто швидше замерзає?

Залучені поняття: колігативні властивості та кріоскопія

Матеріали

• дві трубки (використовуються для вечірок)
• скляна чаша
• кухонна сіль
• відфільтрована вода
• лід
• термометр

Як зробити

1. Додайте однакову кількість відфільтрованої води в обидві пробірки. Наприклад, по 5 мл у кожну пробірку.
2. Додайте кухонну сіль в одну з пробірок і покладіть ідентифікаційну стрічку, щоб розрізнити, яка з них солона.
3. Наповніть скляну ємність подрібненим льодом і додайте трохи солі.
4. Помістіть дві трубки одночасно всередину льоду і спостерігайте за тим, що відбувається.
5. Запишіть температуру замерзання для кожної ситуації.

Результат

Додавання розчиненої речовини у воду знижує температуру замерзання. Тому звичайна вода, як правило, замерзає набагато швидше, ніж розчин солі та води, потрапляючи в однакові умови.

Графік кріоскопічного ефекту: при однаковому тиску температура замерзання розчинника змінюється додаванням розчиненої речовини

Пояснення

Кріоскопія - колігативна властивість, яка вивчає зміну температури розчинника при розчиненні в ньому різної кількості розчиненої речовини.

Зниження температури замерзання води спричинене нелеткою розчиненою речовиною, і це явище має багато практичних застосувань. Тому більша концентрація розчиненої речовини в розчині впливає на кріоскопічний ефект.

Якщо, наприклад, вода замерзає при 0 ° C і ми додаємо в неї сіль, температура зміни фази буде негативною, тобто набагато нижчою.

Ось чому морська вода не замерзає в місцях, температура яких нижче 0 ° C. Сіль, розчинена у воді, має тенденцію до подальшого зниження температури замерзання. У місцях, де сніг, також прийнято кидати сіль на дороги, щоб розтопити лід і уникнути аварій.

Дізнайтеся більше про колігативні властивості.

4-й експеримент - розкладання перекису водню

задіяні поняття: хімічна реакція та каталізатор

Матеріали

• Половина сирої картоплі і наполовину зварена
• Шматок сирої печінки та ще один варений шматок
• Перекис водню
• 2 страви

Як зробити

1. У кожну страву додайте їжу, картоплю разом і печінку разом.
2. У кожен з чотирьох матеріалів додають по 3 краплі перекису водню.
3. Поспостерігайте, що відбувається, і порівняйте результати.

Результат

Перекис водню, розчин перекису водню, потрапляючи в контакт із сирими продуктами, починає шипити майже миттєво.

Цей експеримент також можна провести, додавши шматок їжі в ємність з перекисом водню, щоб зробити реакцію більш помітною.

Пояснення

Шипучість пероксиду водню при контакті з сирими продуктами характеризує виникнення хімічної реакції, яка полягає в розкладанні перекису водню і виділенні газу кисень.

Розкладання перекису водню відбувається під дією ферменту каталази, що знаходиться в органелах пероксисом, присутніх у клітинах тварин і рослин.

Важливо підкреслити, що розкладання перекису водню відбувається спонтанно, у присутності сонячного світла, але при дуже повільній реакції. Однак каталаза діє як каталізатор, збільшуючи швидкість хімічної реакції.

Перекис водню може бути токсичною речовиною для клітин. Тому каталаза розщеплює сполуку і виробляє воду та кисень - дві речовини, які не шкодять організму.

Коли їжа готується, її компоненти зазнають змін. Модифікації, спричинені варінням, також компрометують дію каталази, денатуруючи білок.

Те саме, що ми спостерігаємо з їжею, відбувається і тоді, коли ми наносимо на рану перекис водню. Каталаза діє і відбувається утворення бульбашок, що полягає у виділенні кисню.

Дізнайтеся більше про хімічні реакції.

Бібліографічні посилання

СВЯТІ, В. Л. П.; МОЛ, Г. С. (Coords.). Громадянин Хімія. 1. вид. Сан-Паулу: Нове покоління, 2011. v. 1, 2, 3.

БРАЗИЛЬСЬКЕ ХІМІЧНЕ СУСПІЛЬСТВО (організація) 2010. Хімія поруч із вами: недорогі експерименти для класу К-12. 1. вид. Сан-Паулу.