ישנם ניסויים שונים בתגובה כימית , אשר יכולים להיות פשוטים מאוד לחשוף כדי לעורר את העניין של סטודנטים או ילדים לנושא, ויכולים להתבצע בבטיחות מוחלטת הן במעבדות והן בנוחות המטבחים שלנו.
לכל תגובה כימית בנפרד יש את המתודולוגיה שלה ואת ההוראות שיש לנקוט לצורך בטיחותם של מי שמבצע את הניסוי. כמו כן, ככל הנראה ניסויים מסוימים ידרשו חומרים קשים למציאה או כלי עבודה השמורים לבדיקה על ידי כימאים מקצועיים.
ניקוי חלודה של פרוטות הוא ניסוי כימי שניתן לבצע בכל מקום. מקור: Pixnio.
ככל שהתכשיר מורכב יותר, וככל שהחומרים המעורבים מגיבים יותר, כך הניסויים יהיו מורכבים ומסוכנים יותר. זה נכון עוד יותר אם משתחררים גזים דליקים בתהליך. אך אם הגז הזה הוא פחמן דו חמצני, ניתן לבצע את הניסויים בכל חלל תחת פיקוח נאות.
להלן חמישה ניסויים פשוטים שניתן לבצע בבית, ללא צורך בהוצאה מוגזמת או בסיכונים פיזיים. אחד הנפוצים ביותר הוא הסרת שכבות החמצון של מתכות (כמו זו של פרוטות) עם חומץ, שתייה קלה או חומצה לימונית, ומשאירה את פני השטח שלה מבריק ונקי.
דוגמאות לניסויי תגובה כימית
קרח חם
להכנת קרח חם זה יהיה נחוץ רק: 1) בקבוק חומץ, ממנו ניקח את כמות הנפח שאנחנו רוצים, 2) וסודה לשתייה. שתי התרכובות מעורבבות במיכל שיחומם לאחר מכן, שם יגיבו ליצירת נתרן אצטט:
CH 3 COOH + NaHCO 3 => CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O
שימו לב כי דו תחמוצת הפחמן, CO 2 , הנצפית כתפיחה, תשוחרר לאחר ערבוב החומץ (5% חומצה אצטית) עם הביקרבונט. באופן עקרוני רצוי להוסיף עודף ביקרבונט כדי להבטיח שכל החומצה האצטית בחומץ שלנו מנוטרלת.
אנו מחממים את התערובת עד שמתחיל להופיע מלח לבן סביב קצוות המכולה: נתרן אצטט. אנו מבזבזים את הנוזל בכלי אחר, ופעם מחממים אנו מצננים אותו במקרר.
תמיסה מימית זו של CH 3 COONa מעוצבת בקירור: היא לא יציבה, ותקפיא מייד ואקזוטרמית אם נוסיף גביש לבן של CH 3 COONa. כשאתה עושה זאת, המלח המומס ישולב בגביש המשמש כאתר זרעים וגרעין בכדי לגדול גבישי אצטט.
התהליך כל כך מהיר, עד כי ניתן לראות תצורות גבישיות המכסות את כל נפח המכולה ומייצרות קרח חם בגלל שחרור החום. הסרטון הבא מדגים את מה שמוסבר כאן: https://www.youtube.com/watch?v=pzHiVGeevZE.
דיו בלתי נראה
ניסוי הדיו הבלתי נראה הוא אחד הנפוצים ביותר וישנן מספר שיטות לעשות זאת. הם מורכבים מהלחות מברשת או ספוגית עם נוזל שקוף, שדבק בנייר, ועל ידי פעולת חום, אור אולטרה סגול, או תוספת של חומר אחר, הוא משנה את הצבע, חושף את המסר הנסתר.
הנוזל הנפוץ ביותר הוא בדרך כלל מיץ לימון. הרטיבה של מברשת עם מיץ לימון ממשיכה לכתוב את ההודעה על הנייר. לאחר מכן, תוך שימוש בחום של נורה או בהנחת הנייר בקרבת להבה (בזהירות רבה), עקבות מיץ הלימון הופכים חומים או שחורים.
הסיבה לכך היא שהחום מפרק את התרכובות האורגניות בלימון כדי לייצר פחם, שמכהה את הנייר.
אם לעומת זאת משתמשים באור אולטרה סגול, מיץ הלימון יספוג אותו, כך שגם אם הנייר מאיר, ההודעה תיחשף באותיות כהות. המסר הבלתי נראה יכול להיחשף גם אם יוצקים עליו אינדיקטור טבעי; כמו מיץ ענבים או אפילו טוב יותר כרוב סגול.
הסרטון הבא מציג בדיוק שלוש דרכים לכתוב הודעות בלתי נראות: https://www.youtube.com/watch?v=9G7vYtKOu4A.
פצצות אמבטיה
זריקת פצצות אמבטיה גדולות לכמויות גדולות של מים מביאה למחזה של קצף וצבעים. עם זאת, במאזניים קטנים, קל להכין אותם בכל מקום אם יש לכם את המרכיבים המתאימים, שמשתנים בהתאם להעדפות האישיות.
בקערה מערבבים את החומרים המוצקים: חומצת לימון וסודה לשתייה. אם תרצו להוסיף עוד משקל לבצק שנוצר או להגן עליו מפני לחות, תוכלו להוסיף קורנפלור או מלח אפסום (מגנזיום סולפט).
בקערה אחרת המשיכו לערבב את החומרים הנוזלים: שמן צמחי, תמציות וצבעי מאכל.
לאחר מכן יוצקים את התערובת הנוזלית לקערה עם התערובת המוצקה, לישה אותה עד שהיא מפתחת צבע וצורה. לאחר סיום זה תוכלו ליצור איתו כדורים, או להשתמש בתבניות כדי לתת להם צורות ספציפיות. וואלה, יהיה לנו את הפצצות.
המרכיבים הנוזלים הם אלו המספקים את הצבע והניחוחות שאתה רוצה להשיג כשאתה זורק את המשאבה לאמבטיות או לשירותים. בינתיים, החומרים המוצקים אחראים לתגובה הכימית שמתרחשת: במים חומצת לימון מנטרלת נתרן ביקרבונט ומשחררת שוב את הפחמן הדו-חמצני.
הסרטון הבא מציג שלב אחר שלב כיצד להכין פצצות אמבטיה: https://www.youtube.com/watch?v=cgcMCKtER5w.
פירוק קלקר
למרות שלא מדובר בתגובה כימית כראוי, ההשפעות הנצפות מפתיעות בעיניים סקרניות. לצורך ניסוי זה, נצטרך קלקר (המכונה אנימה בכמה מדינות) ואצטון, ממס שנמצא במסיר לק.
בסרטון הבא תוכלו לראות מה קורה כשאנחנו מנסים להמיס חתיכות גדולות קלקר בנפח קטן של מסיר לק: https://www.youtube.com/watch?v=44NC-MOeWk4.
חומר זה נלכד כמעט באוויר במעטפת קלקר דקה. אופיו אפוליארי בעיקרו, ולכן אצטון, ממיס לא קוטבי, מראה לו זיקה גבוהה. 'כמו מתמוסס כמו', ובגלל זה אנו רואים כיצד קצף מתמוסס במסיר לק באותה הקלות שבה מתמוסס הסוכר במים.
ממיס את קליפת הביצה
הפעם, למרות שזה שוב פיתרון, הוא כרוך בתגובה לנטרול כימי: החומצה האצטית בחומץ מנטרלת את הסידן פחמתי בקליפת הביצה:
CaCO 3 + 2CH 3 COOH => Ca (CH 3 COO) 2 + CO 2 + H 2 O
התגובה מתרחשת כשאנחנו מניחים ביצה בכוס עם חומץ. מיד נתחיל להעריך את הופעתה של שכבת בועות המקיפה את קליפת הביצה; בועות כאלה הן בשל CO 2 שוחרר מן נטרול החומצה-בסיס.
בסרטון זה אנו יכולים לראות ניסוי זה: https://www.youtube.com/watch?v=9I5bhUwm1t0.
כאשר קליפת הביצה מתמוססת, רק הממברנות מגנות על הפנים שלה, שקופות, ודרכן אנו יכולים לראות את החלמון כנגד האור.
הממברנות הללו עדינות מאוד וחלקלקות, אך עדיין נותנות לביצה מספיק רכות כדי לאפשר לה להקפיץ לאורך מרחקים קצרים. אם הוא נזרק מגובה רב הוא בסופו של דבר יתפצל, כפי שמוצג בסרטון.
הפניות
- וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.
- הלמנסטין, אן מארי, דוקטורט. (21 באוקטובר 2019). ניסויים קלים בכימיה לעשות בבית. התאושש מ: thoughtco.com
- אדריאן דין. (1 בדצמבר 2014). 8 ניסויים כימיים פשוטים שילדיכם יכולים לעשות בבית. התאושש מ: 3plearning.com
- סטפ, סו. (08 בינואר 2020). ניסויים לתגובה כימית קלה ומהנה. sciencing.com. התאושש מ: sciencing.com
- באייר ארה"ב. (29 בדצמבר 2017). ניסוי גבישי מלח. התאושש מ: thebeakerlife.com
- לינדסי א. מרפי ו- CrazyAuntLindsey.com. (3 בנובמבר 2011). דיו בלתי נראה חושף כימיה מגניבה. התאושש מ: scientamerican.com