POPOLDNE KEMIJSKIH EKSPERIMENTOV
Uredila, priredila in strokovno pregledala: mag. Mojca Orel, prof. kemije
Jezikovni pregled: Marjana Jus, prof. slovenšine
Strokovna komisija: mag. Andreja Banik, svetovalka za kemijo na Zavodu RS za šolstvo Tjaša Kampos, profesorica kemije in biologije na OŠ Venclja Perka Domale mag. Darja Umah, profesorica kemije in biologije na Gimnaziji in ekonomski srednji šoli Trbovlje in Gimnaziji Moste
Organizatorke dogodka: Alenka Perko Bašelj, prof. biologije Ljudmila Vrhovnik, in. kemijske tehnologije mag. Mojca Orel, prof. kemije
Pobudnica dogodka: mag. Mojca Orel, prof. kemije
Naslovnica: Denis Rep
5
Kazalo vsebine … ko nam rdee zelje razkrije svojo skrivnost 8
KEMIJSKI KOKTAJLI 8
SPREMINJANJE BARV 15
NAPIHUJOA VREKA 17
MEŠANJE BARV 19
BARVNI KAMELEON 20
RAZNOBARVNA TEKOINA 21
LAVA LUKA 22
LAVA LUKA 24
MAVRINI STOLP 26
… ko se nam razkrijejo skrivnosti 33
SKRITI NAPIS 33
ISKANJE SLEDI 34
MODRI PLAMEN 39
MAVRINI PLAMEN 41
DOMAI OGNJEMETI 42
6
UVODNIK
»Ljudje ne izkoristijo prilonosti, da bi obogatili svojo dušo, e menijo, da niso ustvar- jalni, ali e so prepriani, da jim ivljenjske okolišine onemogoajo izraanje. Dri ravno nasprotno. Ustvarjalna zavest se stopnjuje, ko kljubujemo, eprav je malo upanja za us- peh, in širi se, ko se borimo, da bi jo sprostili.«
(Marlo Morgan)
Gimnazija Moste je letos drugi v sodelovanju s Fakulteto za kemijo in kemijsko teh- nologijo in z Zavodom RS za šolstvo pripravila popoldne kemijskih eksperimentov z nas- lovom Marvina kemija, na katerega se je prijavilo 40 uencev iz 10 osnovnih šol iz Lju- bljane in okolice ter predstavilo 22 zanimivih poskusov.
Glavni namen popoldneva kemijskih eksperimentov je spodbujanje kakovosti, ki je v dijakih samih, in razvijanje novih idej ter ustvarjalnosti.
Iz esa sestoji ivljenje? Iz tega, kar iz njega napravimo. (Somerset Maugham)
Bistveno je, da v mladih prigemo iskro ustvarjalnega duha, ki jih bo v ivljenju vodila skozi vzpone in padce. Pripravljeni naj bodo za sooenje s sodobnimi izzivi, in ko jim bo ivljenje ponudilo limone, da si bodo znali pripraviti dobro limonado. Kaj bodo z ivljenjem ustvarili, je odvisno predvsem od njih, zato je pomembno, da svoj as uporabijo za uinkovito uenje in ustvarjanje, in prav popoldne kemijskih ek- sperimentov je prava prilonost za to, da pokaejo svoje ideje in izmenjajo izkušnje z drugimi.
Zahvala vsem, ki ste pripomogli, da je dogodek ugledal lu sveta: vsem osnovnošolcem in njihovim mentorjem, ki ste posredovali zanimive eksperimente in preizkušali nove izzi- ve, Špeli Škof Urh, ravnateljici Gimnazije Moste, ki je e od zaetka podpirala pobudo in sodelovala pri organizaciji, Alenki Perko Bašelj, vodji organizacijskega odbora, Ljudmili Vrhovnik, glavni izvajalki, dr. Ivanu Lebanu, ki je svoje navdušenje nad kemijskimi ekspe- rimenti delil z mladimi, za strokovno ocenjevanje mag. Andreji Banik, mag. Darji Umah in Tjaši Kampos, Marjani Jus za jezikovni pregled zbornika kemijskih poskusov.
mag. Mojca Orel
Poskusi v kemiji
Nekako s teavo pišem to besedilo. V srednji šoli sem bil bolj slab v pisanju prostih spisov, vendar sem sedaj primoran v pisanje razlinih besedil. Dosti raje se ukvarjam s praktinim delom kot pa s pisanjem.
Pa poskusimo. Kemija je naravoslovna veda in kontrolirani poskusi so njen sestavni del. Sam sem zgodaj spoznal kemijo, saj me je uil prof. Maks Prezelj, znani pisec ene red- kih kemijskih knjig za tiste ase – Mladi kemik. Imel sem to sreo, da so me kasneje uili profesorji B. Bri, F. Lazarini in J. Breni in me zgodaj uvedli v kemijsko eksperimentira- nje. Vsa predavanja so namre spremljali poskusi, ki pa so bili vasih kar precej nevarni. Nas pa je precej nazorno izuilo, kako eksplodirajo pokalni plin in razline druge plinske zmesi ter kako nevarna je lahko koncentrirana veplova(VI) kislina. Pri samih poskusih se kakšen ponesrei, vendar tudi to je sestavni del uenja.
Sasoma sem postal predavalni eksperimentator in sem te poskuse delal kar nekaj let. Tudi sam sem postal visokošolski uitelj kemije in sem predavanja vedno popestril s ke- mijskimi poskusi. Znanstveno sem se usmeril povsem v drugo smer – sem kristalograf in naslednje leto je Mednarodno leto kristalografije 2014. Sedaj izvajam poskuse veinoma za zabavo, e me povabijo na šolo. Zadnje ase sodelujem tudi na televiziji v sporedu Dobre ure ob etrtkih. Oddaje potekajo v ivo in tu si ne moremo privošiti napak.
Bil sem povabljen kar na nekaj šol (Ravne, Slovenj Gradec, Celje, Domale, Škofja Loka, Breice, Novo mesto, Ljubljana …) in predvsem me veseli, da so poskusi v ivo še zmeraj zanimiv dogodek za dijake. Vsako leto, tretjo sredo v septembru, na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo organiziramo No znanstvenikov s praktinim prikazom tudi za vse druge. Seveda sedaj izvajam malce manj zahtevne poskuse, ker nimam ve na razpolago laboratorija, pa tudi asa na novem delovnem mestu ni ve toliko. Zelo sem zadovoljen, e lahko z nasveti pomagam pri kemijskem eksperimentiranju. Seveda pa bi moral biti enostavni kemijski laboratorij prisoten na vsaki srednji šoli. Pri vsakem eksperimenti- ranju morajo biti zagotovljeni tudi varni pogoji dela. Na prvi pogled še tako nenevaren poskus ima lahko nepredvidljive posledice. Zato morate dijaki pri svojem eksperimental- nem delu biti pazljivi, skrbno upoštevati navodila in nasvete uiteljev ter si zašititi oi, obleko in roke.
eprav nekateri menijo, da se s kemijo ne ukvarjajo in da jih ne zanima, obstaja v vsak- danjem ivljenju vrsta kemijskih procesov, npr. od umivanja, pranja, pomivanje posode do kuhanja aja.
Vsem Vam elim mnogo uitkov pri nadaljnjem eksperimentiranju.
Ivan Leban, kemik
KEMIJSKI KOKTAJLI
Teoretine osnove Koktajl je mešana pijaa razlinih sestavin (po barvi, gostoti in oku- su). Obiajno je vsaj ena sestavina sladka, ena pa kisla ali grenka. Pripravijo ga tako, da posamezne sestavine previdno natoijo v kozarec, da ostanejo plasti loene, njihova barva pa spominja na »Cock‘s tail«, kar v anglešini pomeni petelinji rep.
»Kemijski koktaj- li« domiselno po- vezujejo fizikalne lastnosti snovi s ke- mijskimi reakcijami in niso namenjeni uivanju. Barvne spremem- be posameznih plasti v kemijskem koktajlu lahko do- seemo z naravni- mi barvili – indika-
torji, ki se v kislih raztopinah drugae obarvajo kot v bazinih. e med pripravo koktajla potee kemijska reakcija, je sprememba barve plasti lahko posledica spremembe barve indikatorja, do katere pride zaradi nastanka novih snovi, ki spremenijo kislosti oz. bazi- nosti okolja.
Slika 1
Slika 2
Slika 3
9
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: – sladkorni sirup 200 mL (4 x 50 mL) – soda bikarbona 40 g (2 x 20 g oz. 2 vreki) – citronska kislina 40 g (2 x 20 g oz. 2 vreki) – destilirana voda 100 mL (2 x 50 mL) – jedilno olje 200 mL (4 x 50 mL)
*/koliino jedilnega olja lahko za boljši efekt 2 x poveamo)
– odstranjevalec madeev Mercator 100mL (4 x 50 mL)
oz.
– nasekljan korenek 5 g – nasekljana stebla zelene 5 g – ekstrakt rdeega zelja 100 mL
– 4 visoki kozarci (aše ali erlenmajerice) 250 mL
– 6 steklenih palik – 7 aš 200 mL – 4 merilni valji 100 mL – 7 Pasteurjevih pipet (kapalk) 3 mL – 2 ajni liki – pripomoki za dekoracijo (slamice, rezine
limone, listi zelene, korenek) – zašitna sredstva (oala, rokavice, halja) – 2 posodi za odstranjevanje odpadkov
Opis dela
Predhodna priprava * Pripravi sladkorni sirup, ki mora imeti primerno gostoto. (Predlog: v posodi zmešamo
2 skodelici sladkorja v prahu, ¾ skodelice vodovodne vode in šepec soli; zmes ob stalnem mešanju segrevamo do vrenja; nato pri niji temperaturi (v pokriti posodi) segrevamo zmes še priblino 3 minute, da ob robu opazimo kristalke sladkorja. Nato posodo odkrijemo in ob stalnem mešanju zmes segrevamo še priblino 3 minute, da dobimo gosto tekoino. Ohlajen sirup lahko hranimo v zaprtem steklenem kozarcu pri sobni temperaturi nekaj dni.)
* Pripravi sok naravnega indikatorja. (Predlog: iz listov narezanega rdeega zelja stisnemo sok v sokovniku. Hranimo ga v zaprtem steklenem kozarcu v hladil- niku.)
* Pripravi naravne katalizatorje. (Predlog: korenek in stebla ze- lene nareemo na majhne delke.)
* Pripravi reagente. (Predlog: za pripravo vodne raztopine citronske kisline nalijemo v 200-mililitrsko ašo 50 mL destilirane vode in v njej raztopimo 20 g citronske kisline; raztopini dodamo 3 mL soka naravnega indikatorja in pomešamo. Za pripravo vodne raztopine sode bikarbone nalijemo v 200-mililitrsko ašo 50 mL destilirane vode in v njej raztopimo 20 g sode bikarbone; raztopini dodamo 3 mL soka naravnega indikatorja in pomešamo. Za pripravo odstranjevalca madeev nalijemo 100 mL istila v 200-milili-
Slika 4
Slika 5
10
trsko ašo in mu dodamo 6 mL soka naravnega indikatorja rdeega zelja ter pomešamo. * Upoštevaj navodila varnega eksperimentiranja: pred delom se zašiti s haljo, z varno-
stnimi oali in rokavicami. * Pravilno odstrani in loi odpadke. V prvo posodo za odpadke zlij vsebine prvega in dru-
gega koktajla, vsebino tretjega in etrtega koktajla pa zlij v drugo posodo za odpadke. Iz zmesi obeh posod lahko loiš olje z metodo loevanja z lijem lonikom (loeno olje je še vedno uporabno za druge poskuse). Preostanek zmesi iz prve posode odstrani med biološke odpadke, iz druge pa med mešane odpadke.
Priprava »kemijskih koktajlov« 1. Kozarce (aše ali erlenmajerice) oznaimo s številkami 1–4. 2. 200 mL sladkornega sirupa dodamo 12 mL soka naravnega indikatorja rdeega zelja
in pomešamo. 3. V oznaene kozarce (aše ali erlenmajerice) dodajamo z merilnim valjem reagente
po navodilih iz Preglednice 1 v smeri od prve proti etrti plasti tako, da ostanejo plasti loene in nastane »mavrini stolp«. Tekoine previdno nalivamo ob stekleni palki ob steni kozarca, trdne snovi pa previdno posipamo iz vreke ali dodajamo z jedilno liko. Pri dekoraciji koktajlov se prepustimo ustvarjalnosti.
Preglednica 1
Oznaka kozarca
20 g sode bikar- bone
50 mL destilirane vode
50 mL jedilnega olja
20 g citronske kisline
50 mL destilirane vode
50 mL jedilnega olja
5 g nasekljane stebelne zelene
50 mL jedilnega olja /
5 g nasekljanega korenka
50 mL jedilnega olja /
11
4. V kozarce, v katerih so dobro vidne posamezne plasti reagentov, dodaj še zadnji rea- gent, ki je potreben, da v kozarcu potee kemijska reakcija. Pri dodajanju upoštevaj navodila iz Preglednice 2.
Preglednica 2 Oznaka kozarca Reagent, ki je potreben, da v kozarcu potee kemijska reakcija.
1 Na vrhnjo plast »mavrinega stol- pa« s Pasteurjevo pipeto poasi dodajaj kapljice vodne raztopine citronske kisline z indikatorjem. Opazil boš, da rdee kapljice po- asi polzijo skozi olje in se ustavijo na meji med destilirano vodo in oljem. Nadaljuj z dodajanjem vodne raztopine citronske kisline, opazuj spremem- be. Nato ponovno napolni Pasteurjevo pipeto z vodno raztopino citronske kisline in jo skozi plasti potisni v plast sode bikarbone, iztisni kapalko in opazuj šume- o reakcijo. Pozorno spremljaj dvigovanje in spušaje mehurkov iz plasti vode v plast olja. Postopek nekajkrat ponovi in spremljaj barvne spremembe naravnega indikatorja rdeega zelja.
2 Na vrhnjo plast »mavrinega stol- pa« s Pasteurjevo pipeto poasi dodajaj kapljice vodne raztopine sode bikarbone z indikatorjem. Opazil boš, da modre kapljice hit- reje polzijo skozi olje in se le za kra- tek as ustavijo na meji med destili- rano vodo in oljem. Nadaljuj z dodajanjem vodne raztopine sode bikarbone, opa- zuj spremembe. Nato ponovno napolni Pasteurjevo pipeto z vodno raztopino sode bikarbone in jo skozi plasti potisni v plast citronske kisline, iztisni kapalko in opazuj šumeo reakcijo. Pozorno spremljaj dvigovanje in spušaje mehurkov iz plasti vode v plast olja. Postopek nekajkrat ponovi in spremljaj barvne spremembe na- ravnega indikatorja.
3 Na vrhnjo plast »mavrinega stolpa« poasi nalij 50 mL odstranjevalca madeev z naravnim indika- torjem. Uporabi merilni valj in paliko. Opazil boš, da na površini delcev stebelne zelene nastajajo mehurki, ki se dvigajo in spušajo iz plasti odstra- njevalca madeev v plast olja. Nastaja pena, stolpec pene pa med potekom reakcije vidno naraša. Po- zorno spremljaj dogajanje, bodi pozoren na giba- nje delcev naravnega katalizatorja, hitrost nastaja- nja mehurkov, višino pene in na spremembo barve naravnega indikatorja rdeega zelja.
Slika 7
Slika 8
Slika 9
12
4 Na vrhnjo plast »mavrinega stolpa« poasi nalij 50 mL odstranjevalca madeev z naravnim indikator- jem. Uporabi merilni valj in paliko. Opazil boš, da na površini delcev korenka nastajajo mehurki, ki se dvigajo in spušajo iz plasti odstranjevalca made- ev v plast olja. Nastaja pena, stolpec pene pa med potekom reakcije vidno naraša. Pozorno spremljaj dogajanje, bodi pozoren na gibanje delcev narav- nega katalizatorja, hitrost nastajanja mehurkov, višino pene in na spremembo barve naravnega in- dikatorja rdeega zelja.
Razlaga poskusa Predstavljeni »Kemijski koktajli« so zasnovani na osnovi naravoslovnih pojmov: go- stota, polarnost in topnost snovi. Gostota je fizikalna koliina, ki nam pove, kolikšna je mase doloene snovi na prostor- ninsko enoto te snovi (Gostota = masa/prostornina ; ρ = m/V; enot [g/cm3]). Na gostoto snovi lahko vplivajo razlini dejavniki. Z višanjem temperature se gostota snovi zmanj- šuje. /Izjema je voda. Gostota vode se z višanjem temperature ne zmanjšuje v celotnem prostoru. Voda je najgostejša pri 4 oC (1 g/cm3). Pri segrevanju od 4 oC do 100 oC (vreliše) se nato gostota vode zmanjšuje. Tudi pri ohlajevanju od 4 oC do 0 oC (zmrziše oz. tališe) se gostota vode zmanjšuje. Gostota ledu je zato manjša od gostote vode in led plava na vodi./ Dodajanje topnih snovi tekoinam prav tako spreminja njihovo gostoto (slana voda ima tako vejo gostoto od obiajne vodovodne vode, zato je laje »plavati mrtvaka« v morski vodi kot v sladki vodi). Polarnost in topnost snovi: eprav se voda in olje razlikujeta v gostoti (gostota olja je manjša od gostote vode, zato olje plava na vodi), bi se tekoini ob stresanju zmešali, e ne bi bilo razlik v zgradbi njunih delcev. Molekule vode so polarne, molekule olja pa nepolarne, med njimi ni medsebojnega privlaka, zato se olje in voda ne mešata.
Vsaka od tekoin, ki smo jih uporabili za »kemijski koktajl«, ima razlino gostoto. V koza- rec jih dodajamo v zaporedju od tiste z najvišjo (na dnu) do tiste z najnijo gostoto (na vrhu). Ker ima vsaka novo dodana tekoina nijo gostoto kot predhodna, na njej plava, namesto da bi se z njo mešala. Da bi ugotovili pravilno zaporedje tekoin v koktajlih, izmerimo gostoto vsake od tekoin z areometrom, ali pa pripravimo natanno enake vo- lumne izbranih tekoin, jih stehtamo in izraunamo gostoto s pomojo formule (gostota = masa/prostornina oz. ρ = m/V; enota [kg/dm3 oz. g/cm3]).
Dinamiko koktajlov ustvarimo s pomojo energije reaktantov dveh razlinih kemijskih reakcij.
Slika 10
13
Ko v prvi kozarec dodamo kapljice reagenta vodne raztopine citronske kisline z indikator- jem, v drugega pa kapljice reagenta vodne raztopine sode bikarbone, opazimo, da kaplji- ce spolzijo skozi plast olja, teave pa imajo pri prehajanju iz olja v vodo. Zato se kapljice reagenta naberejo na dnu plasti olja. Ko se zdruijo in osvobodijo olja, spolzijo skozi plast vode do plasti reagenta, s katerim reagirajo. V prvem in drugem koktajlu potee kemijska reakcija nevtralizacije, ki jo med citronsko kislino in sodo bikarbono sproi voda. Slišimo šumenje in opazimo penjenje. Nastajajo plin ogljikov dioksid, sol natrijev citrat in voda.
C6H8O7(aq) + 3NaHCO3(aq) → Na3C6H5O7(aq) + 3H2O(l) + 3CO2(g) V tretjem in etrtem koktajlu potee kemijska reakcija razgradnje sestavine belilnega sredstva vodikovega peroksida, nastajata voda in kisik. Reakcijo pospeši biokatalizator oz. encim katalaza, ki ga vsebujeta korenek in stebelna zelena. Katalizator reakcijo le pospeši, sam v reakciji ne sodeluje kot reaktant in po reakciji ostane nespremenjen. biokatalizator
2H2O2(aq) → 2H2O(l) + O2(g) V koktajlih mehurki plina (ogljikovega dioksida oz. kisika) obdajo kapljice vode. Kom- binacija vode in nastalega plina ima sedaj nijo gostoto od vode in se dviguje skozi plast olja proti vrhu kozarca, kjer mehurek poi. Plin uide v zrak, kar omogoi , da voda, ki ima vejo gostoto od olja, ponovno potone.
Paleta barvnih sprememb v koktajlih je posledica naravnega indikatorja rdeega zelja.
Rdee zelje vsebuje velike koliine razlinih barvil, ki jih imenujemo antociani. Antociani so vodoto- pni. V kislem okolju so antociani rdee barve, v nevtral- nem vijoline, v bazinem okolju pa se njih barva spreminja prek modre in zelene do rumene.
Diskusija »Kemijski koktajli« lahko spodbujajo radovednost in motivirajo za uenje naravoslovja. Primerni so tudi za eksperimentalne vaje, s katerimi elimo razvijati raziskovalne eksperimentalne spretnosti tako pri rednem pouku kot pri izbirnih predmetih pouka kemije (npr. razlike in podobnosti v delovanju encimov ali dejavniki, ki vplivajo na delovanje encimov). Pri pouku kemije jih lahko vkljuimo v vse- binske sklope Kemijske reakcije (kemijske in fizikalne spremembe), Povezovanje delcev (vpliv zgradbe snovi na topnost snovi), »Kisline, baze in soli« (indikatorji, reakcije nevtralizacije, priprava raztopin). Pri izbirnem predmetu Poskusi v kemiji pa jih lahko vkljuimo v vse- bine »Spremenljivke in konstante pri eksperimentu«, Izbrane fizikal- ne lastnosti snovi (gostota), Pojavi pri kemijskih reakcijah (razvijanje
Slika 11
Slika 12
plinov, sprememba barve), Elementi nartovanja eksperimenta (doloitev spremenljivk, izbor potrebšin, izvedba). * Koktajle lahko popestrimo z razlinimi dodatki, na primer s suhimi brusnicami, ki jih
dodamo prvemu in drugem koktajlu na plast sode bikarbone oz. citronske kisline. Ko sproimo v kozarcu kemijsko reakcijo, nastajajoi ogljikov dioksid obda brusnice, ki se izmenino dvigujejo in spušajo med plastjo vode in olja, kar ustvarja vtis plešoih brusnic.
Viri: [1] Ferk Savec, V., Mesec, V. (2011): Kako priaramo mavrico v aši, Kemija za vsak dan – zbirka poskusov. Ljubljana: Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Oddelek za kemijsko iz- obraevanje in informatiko. [2] Stefanovik, V., Kampos, T. (2013): Skrivnost kemijskih koktajlov, delavno gradivo uencev OŠ Franceta Bevka Ljubljana in OŠ Venclja Perka Domale za raziskovalno delo na terenu in v »zasil- nem laboratoriju« na tridnevnem raziskovalnem taboru v CŠOD Burja, Sea pri Portorou. 32. [3] http://en.wikipedia.org/wiki/Cocktail [4] http://sl.wikipedia.org/wiki/Koktajl#Zgodovina_koktajlov [5] http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/bubbling-density-concoction [6] http://simontechnology.org/ourpages/auto/2012/2/24/48965241/2_27-28_2012_Catalyst%20 Lab.pdf [7] http://www.zpm-mb.si/attachments/sl/1170/OS_Kemija_Skrivnosti_vodikovega_peroksida.pdf [8] http://en.wikipedia.org/wiki/Catalase#Molecular_mechanism [9] http://www.sciencenter.org/chemistry/d/activity_guide_plant_power.pdf [10] http://botanika.biologija.org/zeleni-skrat/poskusi_sam/rdece_zelje.htm [11] http://www.kemija.net/gesla.php?id=a [12] http://www.hometrainingtools.com/liquid-density-lava-lamp-newsletter/a/1738/ [13] http://www.chemicalconnection.org.uk/chemistry/experiments/hydrogen%20peroxide%20 foam/teach.pdf
Slike: Slika 1: Prirejeno po: http://www.123rf.com/photo_11287521_illustration-yellow-cock-with-bright- tail-insulated-on-white.html in http://www.luxuryandstyle.co.uk/wp-content/uploads/2010/08/ cocktails.jpg Slika 2: Kemijski koktajl in reakcija nevtralizacije, Violeta Stefanovik Slika 3: Kemijski koktajl in razkroj s korenkom ali zeleno, Violeta Stefanovik Slika 4: Priprava sladkornega sirupa, Violeta Stefanovik Slika 5: Priprava soka rdeega zelja, Domen Klander Slika 6: Priprava katalizatorjev in reagentov, Domen Klander, Violeta Stefanovik Slika 7: Koktajl 1, Domen Klander Slika 8: Koktajl 2, Domen Klander Slika 9: Koktajl 3, Domen Klander Slika10: Koktajl 4, Domen Klander Slika11: http://botanika.biologija.org/zeleni-skrat/poskusi_sam/rdece_zelje.htm Slika12: Izvirni koktajli, Violeta Stefanovik
Domen Klander in Urša Krišnik Mentorica: Violeta Stefanovik
Osnovna šola Franceta Bevka Ljubljana
15
SPREMINJANJE BARV
Odloili sva se, da bova ta eksperiment izvedli s pripomoki in sestavinami, ki jih imamo doma, da bo lahko poskus dosegljiv vsakomur.
Potrebšine
– voda – indikator/rdee zelje – kisline/limona, kis – baze/soda, istilo
Opis dela
Naredimo indikator, in sicer tako, da namakamo rdee ze- lje v vreli vodi 10–15 minut oz. dokler se voda ne obarva. Ko je indikator pripravljen, lahko zanemo z eksperimen- tom. Pripravimo 4 lonke. V prvega damo sodo, drugega kis, tretjega limono, etrtega vodo in v petega istilo. Nato v vsakega natoimo enako koliino indikatorja. Pri tem bomo opazovali spreminjanje barv. V drugem delu poskusa sva v vsako mešanico pihali skozi slamico. Pri tem sva opazili, da so se pri nekaterih barve še bolj spremenile. Ugotovili sva, da se pri bazah barva bolj spremeni, pri kislinah pa je sprememba skoraj neopazna.
Razlaga
Zakaj se barva spremeni, ko indikator zmešamo s kislino oziroma z bazo? Odgovor: zato ker je indikator snov, ki v prisotnosti baze ali kisline spremeni barvo. Zakaj se barva spremeni s pihanjem skozi slamico? Odgovor: Ker izdihamo ogljikov dioksid, ki z vodo tvori šib- ko kislino. V kozarcu, v katerem je baza z indikatorjem, smo s pihanjem nevtralizirali zmes.
Nina Nacev, Vesna Hauptman Mentorica: Marija Bornik OŠ Simona Jenka Smlednik
16
SUROVO RDEE ZELJE : KUHANEMU
Teoretine osnove V rdeem zelju se nahajajo velike koliine razlinih barvil, ki se obarvajo glede na pH vrednost, v kateri se nahajajo. eleli sva primerjati, kako reagira surovo oziroma kako kuhano rdee zelje.
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: – surovo rdee zelje – kuhano rdee zelje – citronka – soda bikarbona – raztopina pralnega praška – kis za vlaganje
– petrijevke – kapalke – like
Opis dela V petrijevke damo drobno naribano rdee zelje – kuhano in surovo.
Na vrh kupka nakapamo raztopine zapisanih snovi. Opazuje- mo, kaj se dogaja z barvo rdeega zelja.
Razlaga poskusa Barvila v rdeem zelju so naravni indikatorji, ki nam pokaejo pH raztopine. e je zelje kuhano, se barva spremeni hitreje kot pri surovem rdeem zelju.
Viri: Gabri, A. (2001): Kemija za 7. razred OŠ. Ljubljana: DZS. Kornhauser, A. (2005): Pogled v kemijo 9, ubenik za deveti razred OŠ. Ljubljana: Mladinska knjiga.
Meta Rogelj, Jan Ambroi Mentorica: Marija Premrl OŠ Brezovica pri Ljubljani
17
NAPIHUJOA VREKA
Teoretine osnove Reakcija med kisom za vlaganje in sodo bikarbono je reakcija med KISLINO in BAZINO spojino, zato zagotovo dobimo kot produkt sol in vodo. Poleg tega nastane tudi ogljikov dioksid. Kemijska reakcija je sprememba snovi in energije. V vreki se temperatura snovi znia.
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: – kis za vlaganje (alkoholni kis) – soda bikarbona (NaHCO3) – sok rdeega zelja (indikator) – topla voda
– 2 aši – papirnata brisaka – razmeroma majhna vreka za vekratno zapiranje – urno steklo – gorea trska – vigalice
Opis dela
1. Na urno steklo streseš 3 ajne like sode bikarbone, v eno ašo naliješ kis za vlaganje (naliješ do polovice), v drugo pa vodo (eno etrtino aše).
2. V vreko naliješ toplo vodo in dodaš nekaj kapljic indikatorja. 3. V vodo nato naliješ kis za vlaganje. 4. Na sredo papirnate brisae stresemo sodo bikarbono in jo tesno ovijemo (da reakcija
ne potee prehitro in imaš as za zapiranje vreke). 5. Hitro spustimo zavito sodo bikarbono v vreko s kisom za vlaganje in jo im hitreje
zapremo. 6. Nastali ogljikov dioksid lahko dokaemo z goreo trsko.
18
Razlaga poskusa Voda se pri dodatku raztopine rdeega zelja obarva modro vijolino (pH = 7 – nevtralno). V kislini se indikator obarva roza do rdee (pH = < 7 – kislo). Barva indikatorja se v vreki po dodatku natrijevega karbonata spremeni. Barva nastale raztopine je odvisna od pH raztopine v vreki.
Med sodo bikarbono in kisom za vlaganje potee reakcija. Pri reakciji nastaja plin oglji- kov dioksid (CO2), vreka se zane napihovati. Nastali ogljikov dioksid lahko dokaemo z goreo trsko, ki ugasne, ker gorenje ne more potekati v ogljikovem dioksidu.
NaHCO3(s) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l) + CO2(g)
natrijev hidrogenkarbonat + etanojska kislina → natrijev etanoat + voda + ogljikov dioksid
Viri: http://www.sciencebob.com/index.php
OŠ Koseze Ljubljana
MEŠANJE BARV
Teoretine osnove Barvilo rdeega zelja spreminja barvo glede na pH vrednost vzorca: v kislem je rdee, v nevtralnem vijolino in v bazinem zeleno ali rumeno. Vzorci tekoin v poskusu pa se ne mešajo zaradi razline gostote, olje se poleg tega loi od vodnih sestavin. Mešanje teko- in sproimo z raztapljanjem šumee tablete, pri emer nastajajo mehurki ogljikovega dioksida. Pride do spremembe barve.
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: – raztopini barvila rdeega zelja – sladkana in nesladkana – olje – šumea tableta – prašek za strojno pomivanje posode
– kozarec za vlaganje – slamica – rokavice – halja
Opis dela V kozarec za vlaganje vlijemo plast sladkane raztopine rdeega zelja. Dodamo prah sredstva za strojno pomivanje posode in premešamo. S pomojo slamice nalijemo nes- ladkano raztopino rdeega zelja, nato pa še olje. Šumeo tableto spustimo v kozarec in opazujemo spremembe barve v razlinih plasteh.
Razlaga poskusa Vodni raztopini rdeega zelja sta loeni zaradi razline gostote: sladkana je spodaj, zaradi bazinosti istila se obarva zeleno, nesladkana je zgoraj, zaradi nevtralnosti je obarvana vijolino. Olje je na vrhu zaradi najmanjše gostote. Šumea tableta poto- ne v olju. Vsebuje kislino, zato spremeni barvo barvila rdeega zelja v rdeo, reagira tudi z bazo tako, da nastaja ogljikov dioksid. Mehurki ogljikovega dioksida mešajo obe vodni plasti in spre- minjajo njihovo osnovno barvo.
Viri: Zbornik eksperimentov z lanskega tekmovanja: poskus Lava luka.
Rok Omejec Mentorica: Tanja Vii
Osnovna šola Brinje Grosuplje
BARVNI KAMELEON
Teoretine osnove Indikatorji so snovi, ki jih uporabljamo za doloevanje kislih in bazinih raztopin. V razto- pinah kislin in baz se indikatorji razlino obarvajo. Barvilo, ki ga dobimo iz rdeega zelja, je kemijski indikator, ki si ga lahko pripravimo tudi doma. V kislih raztopinah se obarva rdee, v bazinih raztopinah pa zeleno modro.
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: – kis za vlaganje – voda – šumea tableta – indikator rdee zelje – natrijev karbonat
– merilni valj – 2 aši (1000 mL, 100 mL) – steklena palka
Opis dela V 500 mL vode raztopimo šumeo tableto. Raztopina se obarva rumeno. V ašo dodamo 60 mL indikatorja rdeega zelja, raztopina se obarva rdee. Pripravimo raztopino natri- jevega karbonata (100 mL vode, 3 like Na2CO3) ter dodamo raztopino natrijevega kar- bonata v ašo. Raztopina se obarva zeleno. Na koncu dodamo še 60 mL kisa. Raztopina se obarva spet rdee.
Razlaga poskusa Indikator rdee zelje se v kislinah in bazah razlino obarva. Raztopina šumee tablete je kisla, zato se indikator obarva rdee. Po dodatku natrijevega karbonata se raztopina obarva zeleno, ker postane raztopina bazina. Ko dodamo kis, postane raztopina znova kisla in ponovno dobimo rdee obarvanje.
Viri: Gabri, A. (2003): Kemija danes 2, ubenik za 9. razred OŠ. Ljubljana: DZS. Glaar S. (2005): Moja prva kemija 2, ubenik za 9. razred, Ljubljana: Modrijan.
Draga Adrovi, Pika Jerneja Mlakar Mentorica: Petra Košir
OŠ Franca Rozmana - Staneta, Ljubljana
21
RAZNOBARVNA TEKOINA
Teoretine osnove Voda je vir ivljenja in kot taka zelo pomembna tekoina. Namesto vode lahko pijemo sadne sokove, ki so dodatno vir vitaminov in mineralov. Z malo ustvarjalnosti pa soko- vom lahko spremenimo barvo, in sicer z uporabo snovi, ki jih sreamo v naši kuhinji. Te snovi uvršamo med kisline in baze in so povsem nenevarne. Indikatorji so snovi, ki jih uporabljamo za doloanje kislih in bazinih raztopin ter se znailno obarvajo. Kaj se zgo- di, e jabolni sok malo spremenimo in prelivamo?
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: – jabolni sok – indikator rdee zelje – alkoholni kis – soda bikarbona
– 3 aše – erlenmajerica
Opis dela V aše pripravimo jabolni sok, prvi dodamo liko alkoholnega kisa, drugi liko sode bikarbone, tretji ne dodamo niesar. Potem prilijemo malo indikatorja rdeega zelja in opazujemo spremembo barve. Potem raztopino mešanico prve aše prelijemo v er- lenmajerico in dolijemo mešanico druge aše ter opazujemo spremembo.
Razlaga poskusa Po dodatku indikatorja se prva aša obarva svetlo rdee, druga aša zelenkasto modro. V drugem delu poskusa, ko mešanici ponovno zmešamo, pa dobimo barvne mehurke.
Bla Oven Barbi Mentorica: Marjetka Ferlan
OŠ Dobrova
LAVA LUKA
Teoretske osnove Idejo za poskus sem dobil med raziskovanjem spletnih strani s kemijskimi poskusi. Gre za poskus, pri katerem se uporabljajo samo snovi, ki jih najdem tudi v naši domai kuhinji. Pri poskusu opazimo pojava hidrofilnost in hidrofobnost. Med vodo in sestavinami šume- e tablete (natrijev ali kalijev karbonat in doloena kislina) potee tudi kemijska reakcija, ki povzroi mehurke plina ogljikovega dioksida in zanimiv vizualni uinek.
Reakcija med natrijevim karbonatom in citronsko kislino v vodi:
NaHCO3 + C6H8O7 → NaC6H7O7 + H2O + CO2
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: Zašitna oprema: – jedilno olje – voda – rnilo ali barvilo za ivila – šumee tablete
– brezbarvna steklena posoda
– zašitna oala – halja – rokavice
Opis dela V vejo brezbarvno stekleno posodo nalijemo 200 mL vode in jo obarvamo s rnilom ali z barvilom za ivila. Dolijemo jedilno olje skoraj do vrha posode. Poakamo, da sta olje in voda popolnoma loena. Previdno dodamo koške šumee tablete. Ugasnemo lui in z epno svetilko posvetimo pod stekleno posodo.
Fotografija
23
Razlaga poskusa rnilo se meša z vodo, zato se voda obarva. Lastnost rnila, da je »rado« v stiku z vodo, imenujemo hidrofilnost. Voda, ko smo jo obarvali s rnilom zaradi boljše vidljivosti, se ne meša z jedilnim oljem, kar imenujemo hidrofobnost. Snovi v šumei tableti v vodi reagirajo, ne reagirajo pa z oljem. Produkt kemijske reakcije je plin ogljikov dioksid, ki je redkejši od vode in olja, zato mehurki plina splavajo iz teko- in in ustvarijo uinek lava luke.
Viri: http://www.sciencekids.co.nz/experiments/easylavalamp.html http://izobrazevanje.lutra.si/mehurcki-v-olju.html http://www.fizik.si/index.php/en/fizikalni-eksperimenti/vsi-eksperimenti?videoid=Wzb7b4DhVEs
Osnovna šola Sostro
LAVA LUKA
Teoretske osnove Pri tem eksperimentu uporabljamo olje in vodo. Olje bo zavzemalo najve prostora, zato ga dodamo vsaj trikrat ve kot vode. Kot vemo, ima olje manjšo gostoto od vode, zato lahko priakujemo, da bo voda na dnu posode. Na koncu uporabimo še šumeo tableto, ki vsebuje citronsko kislino, magnezijev in kalcijev karbonat itd., ki reagirajo z vodo. Na podlagi te reakcije se bo spremenila barva vode z barvilom.
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: – 3 dL olja – 1 dL vode – barvilo: malinovec – 1–2 šumei tableti
– aša ali navaden kozarec
Opis dela V ašo ali kozarec nalijemo olje. Nato dodamo vodo. V ašo ali kozarec dodamo barvilo, da se zmeša z vodo. Poakamo da se voda obarva, premešamo. V ašo nato vremo 1–2 šumei tableti in opazujemo reakcijo.
Razlaga poskusa S tem poskusom smo dokazali, da se v vodi sproi kemijska reakcija. Opazimo šumenje zaradi izhajanja CO2. V teh šumeih tabletah sta prisotna magnezijev in kalcijev karbo- nat, ki v vodi reagirata, pri tem pa se sprosti CO2. Na vejo razliko v barvi vpliva koliina barvila, vmešanega v vodo.
Viri: http://eksperiment.webs.com/kemijskiposkusi.htm http://sl.wikipedia.org/wiki/%C5%A0ume%C4%8Da_tableta
Pia Lauko, Katja Jenko Mentorica: Marija Bornik OŠ Simona Jenka Smlednik
25
1
4
2
6
3
5
26
MAVRINI STOLP
Teoretine osnove Nevtralizacija je reakcija med kislino in bazo, pri kateri nastaneta sol in voda. Reakcijo nevtralizacije lahko spremljamo z indikatorji. Univerzalni indikator se v kislih raztopinah obarva rdee, v bazinih pa modro.
Potrebšine
– merilni valj – aša – kapalke
Opis dela 1. V merilni valj nakapljamo 15 kapljic univerzalnega indikatorja. Do-
damo vodo do oznake 10 mL. Raztopina se obarva rumeno zeleno. 2. Dodamo 3 kapljice kisa, raztopina se obarva rdee oz. roza. 3. V aši zmešamo 2 liki natrijevega karbonata in 30 mL vode (nasi-
ena raztopina). 4. Kapalko napolnimo z raztopino natrijevega karbonata in na hitro
stisnemo v merilni valj. Raztopina natrijevega karbonata se poasi usede na dno, v merilnem valju se pojavijo razlino obarvane plasti.
5. Vsebino merilnega valja lahko prelijemo v ašo, mavrica izgine, raz- topina v aši je rumeno zelena.
Razlaga poskusa Bazina raztopina natrijevega karbonata je gostejša od raztopine kisa, zato stee do dna. V spodnjih plasteh se zato pojavi modro in zeleno obarvanje univerzalnega indikatorja. V srednjih plasteh pride do reakcije nevtralizacije med kisom in raztopino natrijevega karbonata, zato se pojavi rumeno obarvanje indikatorja. Zgornja plast ostane kisla, zato je barva univerzalnega indikatorja rdea.
Viri: http://www.hometrainingtools.com/rainbow-reaction-tube-project/a/1768/ http://www.modrijan.si/Solski-program/Solski-program/Gradiva-za-ucitelje/Osnovna-sola/kemi- ja/Eksperimentiranje-pri-pouku-kemije Gabri, A. (2003): Kemija danes 2, ubenik za 9. razred OŠ. Ljubljana: DZS.
OŠ Franca Rozmana - Staneta, Ljubljana
27
BARVNA ŠUMEA PENA
Teoretine osnove Kisline in baze so snovi, ki jih sreujemo vsak dan. Nekatere od teh so nevarne, druge celo uitne kot npr. kis, soda bikarbona, šumee tabletke. Za razlikovanje kislin od baz uporabljamo razline indikatorje. Nekateri so obutljivejši na baze, drugi na kisline in tretji celo na oboje. S poskusom elimo ugotoviti, kateri indikatorji spremenijo svojo bar- vo ob dodatku kisle ali bazine snovi in kateri ne.
Potrebšine:
Snovi: Pripomoki: – 3 x 50 mL jabolni kis – 3 x 1 lika sode bikarbone – metiloran (zelo malo) – phenolrot (zelo malo) – fenolflalein (zelo malo)
– 3 x 250 mL aše – 1 lika – 3 x 100 mL merilni valji – 3 spatule – trska – vigalnik
Opis dela: 1. Na mizo postavimo tri aše. 2. V vsako damo 1 liko sode bikarbone. 3. V vse tri merilne valje natoimo po 50 mL jabolnega
kisa. 4. V vsak merilni valj vmešamo po en indikator. 5. Vsebino vseh treh merilnih valjev naenkrat zlijemo ez 6. sodo bikarbono v ašah. 7. Opazujemo spremembo barve indikatorja. 8. Z goreo trsko dokaemo nastali plin pri reakciji.
Razlaga poskusa: V vseh treh primerih potee kemijska reakcija med ocetno kislino, ki je v kisu, in sodo bikarbono. Gorea trska ugasne. S tem smo dokazali enega od produktov reakcije – CO2. Zato slišimo šumenje, pena, ki nas- tane, pa je razlino obarvana, odvisno od vrste indikatorja. Fenolftalein je bel in pri reakciji ne spremeni svoje barve, kar pomeni, da je obutljiv samo na bazine snovi. Metiloran je oranne barve, v kisu postane rde in nazaj oranen ob dodatku sode bikarbone. To pome- ni, da je obutljiv le za kisline. Phenolrot preide pri reakciji v rumeno iz oranne barve, ki jo ima v kislem. Njegovo obmoje delovanja je za šibke kisline in šibke baze oz. v vrednost pH 6–8. Za pripravo pen vseh mavrinih barv bi bilo treba uporabiti še druge indikatorje.
Petja Rus in iva Gabrovšek Mentorica: Karmen Slana
OŠ Antona Martina Slomška Vrhnika
28
MLENA MAVRICA
Teoretine osnove Površinska napetost je pojav, pri katerem se gladina ka- pljevine (mleko, voda) obnaša kot prona ploša. Vzrok tega pojava je privlak molekul v tekoini. V notranjosti, pod gladino, molekulo z vseh strani obdajajo druge molekule. Med seboj se privlaijo enako v vse smeri. Na gladini vode to ni tako, zato molekule pod površino nase vleejo mo- lekule na površini. Zaradi površinske napetosti lahko tudi nekatere uelke (vodni drsalec) drsijo na vodni gladini. Slika1
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: – mleko (3,5 % mašobe) – voda – barve za ivila (l) – detergent za pomivanje posode, milo ali
šampon za umivanje las
– 2 prozorni posodi – 1 majhna aša – kapalke
Opis dela 1. Na mizo postavimo dve posodi. V eno nalijemo mleko, v drugo vodo, toliko da dobro
prekrije dno. 2. V obe posodi kanemo kapljico ene barve za ivila oz. lahko uporabimo ve razlinih. 3. V obe posodi hkrati s kapalko dodamo kapljico detergenta ali šampona ali mila. 4. Po konanem poskusu ostanke zlijemo v odtok, saj nobena od uporabljenih snovi ni
nevarna niti nam niti okolju. Da bodo poskus dobro videli tudi bolj oddaljeni gledalci, uporabljava spletno kamero in raunalnik in tako projicirava dogajanje na platno.
Najina mlena mavrica:
29
Razlaga poskusa Mleko ima vejo površinsko napetost kot voda. Barvila so se na gladini mleka širila dlje asa kot na gladini vode. Snovi, kot so detergent, šampon in na splošno vsa mila, zmanjšajo površinsko napetost kapljevin. Take snovi povzroijo, da se mo privlaka in s tem prostor med posameznimi molekulami zmanjša. Barvila so se zato zaela mešati med seboj in pomikati proti robu posode. Videti je, kot da bi mavrica plesala.
Viri: http://sl.wikipedia.org/wiki/Povr%C5%A1inska_napetost http://www.kii3.ntf.uni-lj.si/e-kemija/file.php/1/output/PAS/
OŠ Antona Martina Slomška
MAGINO MLEKO
Teoretine osnove Površinska napetost je pojav, da se gladina tekoine obnaša kot prona ploša. Ko vodi dodamo detergent, ta razmakne molekule vode med seboj in zato zmanjša površinsko napetost vode. Površinska napetost vode je zelo pomembna za mnoge majhne organizme v movirjih, jezerih ali ribnikih, saj jo izkorišajo za gibanje po vodni gladini. Najoitneje je to pri vodnih drsalcih, ki drsijo na vodni gladini zaradi sil med molekulami vode na površini. Sile med vodnimi molekulami na gladini ustvarjajo nekakšno opno, ki omogoa, da lahko vodni drsalec hodi oz. drsi na vodi. Z vnosom raznih detergentov v ekosisteme teh orga- nizmov bi zmanjšali površinsko napetost vode in s tem onemogoili, da bi se obdrali na vodni gladini.
Potrebšine
modra) – detergent za pomivanje posode
– (plastien) kronik – vatirana palka – aša, 100 mL
Opis dela Mleko nalijemo v kronik. Dodamo barve za ivila. Vatirano palko dobro omoimo z detergentom, nato pa jo potopimo v mleko. Opazujemo dogajanje.
Razlaga poskusa Ob dodatku detergenta se zmanjša površinska napetost vode in vodne molekule se hitro pomaknejo na rob kronika, kar nam pokae smer gibanja barv.
Viri: http://www.youtube.com/results?search_query=magic+milk
OŠ Rodica
KEMIJSKI KAMELEON
Teoretine osnove Vodna raztopina kalijevega permanganata KmnO4 je vijoline barve, vsebuje Mn7+ ione. V bazinem okolju in ob prisotnosti sladkorja nastane dikalijev manganat K2MnO4, ki vse- buje Mn6+ ione (barva dikalijevega manganata je zelena) in manganov dioksid MnO2, ki je rumene barve in vsebuje Mn4+ ione.
Potrebšine
– erlenmajerica – aša – magnetno mešalo – like – baterijska svetilka
Opis dela V ašo nalijemo vodo in dodamo nekaj kristalkov kalijevega manganata, da se raztopina obarva vijolino. V erlenmajerico damo vodo in v njej raztopimo natrijev hidroksid in saharozo. Raztopino dobro premešamo, med mešanjem pa dodamo vsebino aše. Opazujemo dogajanje v erlenmajerici, erlenmajerico lahko obsvetimo z baterijsko svetilko.
Viri http://www.youtube.com/watch?v=jRQserZYXbI
OŠ Rodica
VODA, VINO, MLEKO, PIVO
Teoretine osnove Pri poskusu pride v prvi aši do barvnega preskoka indikatorja fenolftaleina v bazini raztopini, v drugi aši, v kateri imamo raztopino barijevega klorida, nastane bel barijev karbonat, v zadnji aši imamo indikator bromotimol modro (v kislem rumen, v bazinem moder).
Potrebšine
NaHCO3 – 20 % vodna raztopina natrijevega karbo-
nata, Na2CO3 – dasiena vodna raztopina barijevega
klorida, BaCl2 – koncentrirana klorovodikova kislina, HCl – indikator fenolftalein – indikator bromotimol modro
– 4 aše ali kozarci
Opis dela Predhodno pripravimo vse potrebne raztopine, nato pa zlijemo tekoino iz prvega kozar- ca v drugega, iz drugega v tretjega in iz tretjega v etrtega.
Razlaga poskusa Pri reakcijah, ki poteejo v posameznih kozarcih, je videti, kot da smo iz brezbarvne vode dobili rdee vino, belo mleko in nazadnje šumee rumeno pivo.
Viri: https://www.google.si/#psj=1&q=youtube+water%2Cwine%2Cmilk%2C+beer
Bla Kovai, Tilen Kran Mentorica: Mateja Vidmar
OŠ Rodica
SKRITI NAPIS
Teoretine osnove Kurkuma je rastlina, doma v tropskih gozdovih jugovzho- dne Azije. V svoji koreniki vsebuje rumeno barvilo – kur- kumin, s katerim lahko obarvamo jedi in tudi oblaila. Kurkumo lahko uporabljamo tudi kot indikator, saj se v bazinih raztopinah obarva iz rumene v rjavo rdee. V ki- slinah kurkuma barve ne spremeni.
Potrebšine
bona) – zaimba kurkuma – voda
– steklenica z razpršilcem – bel list – aša – opi – pladenj oz. zašita za mizo
Opis dela V aši zmešamo liko natrijevega karbonata in malo vode, da do- bimo gosto pasto. S opiem narišemo poljubni vzorec na papir in poakamo, da se posuši. Zapis na papirju ni viden. V steklenici z razpršilcem pripravimo raztopino kurkume in vode. List z vzorcem damo na pladenj ali obesimo na stojalo. Površino pod lis- tom je potrebno zašiti. Vzamemo steklenico s raztopino kurkume in poškropimo list z vzorcem. List se obarva rumeno, napis pa postane viden, saj se obarva rdee rjavo.
Razlaga poskusa Ko raztopino s kurkumo poškropimo po papirju, bel papir postane rumen, medtem ko bazina površina napisa postane rdee rjava. Barvilo kurkumin postane rjavo v bazinih raztopinah, zato se obnaša kot indikator.
Viri: http://www.chemgeneration.com+/si/chainreaction/experiments/skriti-napis.html http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/05_10.htm http://sl.wikipedia.org/wiki/Kurkuma
OŠ Franca Rozmana - Staneta, Ljubljana
34
ISKANJE SLEDI
Teoretine osnove Luminiscenca je pojav, pri katerem snov, ki ni mono segreta, seva svetlobo. Pri tem se del prejete energije preoblikuje v svetlobo e prej, preden se ta porazgubi po snovi v obliki toplote. Ta pojav izkorišajo tudi forenziki pri razkrivanju kaznivih dejanj. Kadar opazimo, da zadek uelke – kresnike oddajo hladno svetlobo, reemo, da bioluminisci- ra. Kadar se takšna svetloba sproša pri kemijskih reakcijah, pa govorimo o kemilumini- scenci. V najinem poskusu eliva prikazati, kako koncentracija varikine vpliva na dolino trajanja modre svetlobe. Luminol, aromatsko spojino, ki oddaja modro svetlobo, pa ne uporabljajo samo forenziki, ampak tudi pri raziskavah za odkrivanje bakrovih, elezovih in cianidnih ionov v celicah.
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: – 0,23 g luminola, C8H7N3O2 – 2 g natrijevega karbonata, Na2CO3 – 2 g sode bikarbone, NaHCO3 – 2 mL amoniaka, NH3 – 500 mLdestilirane vode, H2O – razredena varikina 1, NaClO – razredena varikina 2, NaClO – 0,25 g modre galice, CuSO4 x 5H2O
– 2 x 250 mL aši – 1 x 250 mL erlenmajerica – bua – merilni valji – kapalka – pršilka – tehtnica – like – rna podlaga
Slika 1: bazina raztopina luminola, 3 % raztopina H2O2, razredena varikina z nekaj kristali modre galice (od desne proti levi).
Opis dela 1. V pršilki pripravimo bazino raztopino luminola, tako da stehtamo 0,23 g luminola,
2 g natrijevega karbonata in 2 g sode bikarbone. 2. S kapalko odmerimo 2 mL amoniaka, z merilnim valjem pa 200 mL destilirane vode.
35
Oboje dodamo v pršilko, dobro premešamo. 3. V buo nalijemo 10 mL varikine in dodamo 100 mL destilirane vode. Dodamo 0,25
g modre galice, premešamo, da se le ta dobro raztopi. Pripravili smo razredeno raztopino varikine št. 1.
4. V erlenmajerici pripravimo razredeno raztopino varikine z modro galico, tako da nalijemo 50 mL pripravljene raztopine in dodamo 200 mL destilirane vode. Pripravili smo razredeno raztopino modre galice št. 2.
5. V rno škatlo postavimo dve aši. V prvo nalijemo 100 mL razredene varikine 1 iz bue, v drugo pa 100 mL razredene varikine iz erlenmajerice (bolj razredena).
6. Obe raztopini poškropimo z bazino raztopino luminola. Merimo as oddajanja modre svetlobe.
Slika 2: Luminiscenca
Zakljuek Modro svetlikanje v temi je opazno, e bazina raztopina luminola reagira z razredeno varikino. Modra galica je dodana kot katalizator oz. pospeševalec kemijske reakcije. Bolj kot je varikina razredena, dlje asa traja oddajanje svetlobe, je pa njena intenziteta zato manjša. Namesto varikine smo pri raziskovanju uporabljali tudi razredeno raztopino vo- dikovega peroksida. Vendar kemiluminiscence nismo opazili. Poskusila sva dokazati tudi krvni made in blatni odtis evlja. al neuspešno. Med prebiranjem literature sva ugoto- vila, da bi morala pripraviti bazino raztopino luminola na drugaen nain, npr. uporabiti drugo bazo ...
Viri: Novak, M., Zadravec, A. (2009): Kemoluminiscentna svetilka, raziskovalna naloga. OŠ AMS Vrhnika.
http://sl.wikipedia.org/wiki/Luminiscenca http://sl.wikipedia.org/wiki/Forenzika http://sl.wikipedia.org/wiki/Luminol
OŠ Antona Martina Slomška
BARVNA PENA
Teoretine osnove V poskus sva elela zajeti im ve pojavov, prav zato je tudi zanimiv. V prvem delu veplo potone zaradi spremembe površinske napetosti, ki ga povzroi detergent. Ko nalijemo olje, se ta ne meša z vodo zaradi razlinega znaaja snovi. To je zelo pomemben pojem, ki ga lahko izkorišamo v farmaciji pri izolaciji doloenih snovi iz rastlin. V olje dodamo detergent, ki olje razprši v drobne kapljice. Dodamo barvilo, ki je topno v vodi, po dodatku šumeih tabletk se barva spremeni in se sproša CO2, ki se dviga navzgor in s tem izpodriva tudi barvilo. V šumeih tabletah sta natrijev hidrogenkarbonat in citronska kislina, ki reagirata v vodni raztopini, v trdnem stanju pa ne.
Polimerizacija je postopek, pri katerem ve malih molekul tvori veje – polimere.
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: – veplo – voda – detergent za pomivanje posode – olje – šumea tabletka – barvila rdeega zelja – prašek za polimerizacijo
– merilni valj – aša
Opis dela 1. V stekleni valj nalijemo vodo. 2. Vanjo stresemo pol like vepla. S palko, ki smo jo pomoili v detergent, neno
podrgnemo po površini.
37
3. Nalijemo olje (dvakrat ve kot vode) in vanj dodamo še malo detergenta, da nastane emulzija.
4. Dodamo barvila iz rdeega zelja in takoj dve šumei tabletki. 5. Ko se tabletki raztopita do polovice, dodamo v vodo prašek za polimerizacijo in še
eno tabletko.
Razlaga poskusa veplo se ne raztaplja v vodi in plava na vodni površini. Ob dodatku detergenta se spre- meni površinska napetost in veplo potone. Raztopina rdeega zelja je indikator. V vodi se obarva modro vijolino. Ko dodamo šumee tablete, se spremeni pH in zato se spre- meni barva raztopine rdeega zelja. Med šumeo tableto in vodo potee kemijska reak- cija. Pri reakciji se sproša plin ogljikov dioksid, kar povzroi dvig pene. Prašek za polime- rizacijo spremeni peno v gel.
Viri: http://www.sciencebob.com/index.php
OŠ Koseze Ljubljana
PISANI VULKANI
Teoretine osnove Vulkani so delovali v naši preteklosti in oblikovali površje Zemlje. Pravi mali vulkan si lahko priaramo tudi v uilnici. Z uporabo naravnih barvil ga obarvamo. Vodikov peroksid je snov, ki ob uporabi razpade na kisik in vodo. Kot katalizator lahko uporabimo kvas, nastali kisik pa ujamemo v peno detergenta. Raztopino detergenta in kvasa obarvamo z naravnimi barvili in tako dobimo barvni vulkan.
Potrebšine
roksida – kocka pekovskega kvasa – detergent za pomivanje posode – naravna barvila: rdea pesa, rdea papri-
ka, špinaa
– trije razlino veliki kozarci – tri aše – tri like
Opis dela Pripravimo raztopino detergenta in kvasa. V priprav- ljene kozarce damo lico posameznega barvila in do- damo priblino 30 mL pripravljene raztopine kvasa in detergenta. V tri aše si pripravimo po 40 mL razto- pine vodikovega peroksida in ga dodamo kozarcem. Opazujemo nastali barvni vulkan. Ker je vodikov pe- roksid jedek, uporabljamo ustrezna zašitna sredstva (rokavice, oala in haljo).
Razlaga poskusa Vodikov peroksid razpade na kisik in vodo. Pena de- tergenta ujame nastali kisik in se glede na barvilo obarva. Pri reakciji se sprosti nekaj energije, reakcija je eksotermna.
Klara Kopa in Nina Rus Kljaji Mentorica: Marjetka Ferlan
OŠ Dobrova
MODRI PLAMEN
Teoretine osnove Iz raztopine kalcijevega acetata, etanola in vode pripravimo alkoholni gel. Gel nato pri- gemo.
Potrebšine
Ca(CH3COO)2 (aq) – raztopina rdeega zelja
– erlenmajerica – tehtnica – aša – zamašek, da zapremo erlenmajerico – alkoholni gorilnik – filtrirni papir – aša – dolga lesena palka – vigalice
Opis dela
1. V erlenmajerico pripravimo 16 g kalcijevega acetata s 40 mL vode. 2. Raztopino v erlenmajerici zapremo z zamaškom in jo stresamo. 3. Raztopino nato segrevamo nad alkoholnim gorilnikom, dokler se sol ne raztopi.
40
4. Raztopino ohladimo, prefiltriramo in shranimo filtrat. 5. V ašo zmešamo še 75 mL etanola in 15 mL filtrata (nasiene raztopine kalcijevega
acetata). Ne mešamo! 6. Poakamo 10 sekund, v aši nastane gel. 7. ašo obrnemo in gel, ki je nastal v aši, ne bo padel ven. 8. Zatemnimo prostor in z vigalicami in dolgo leseno palko prigemo gel v aši. Gel
gori z modrim plamenom.
Razlaga poskusa S spremembo topila (prvo topilo je bila voda, drugo topilo pa alkohol) nastane koloid (gel) v vodi. Z dodatkom etanola v raztopino se zaradi netopnosti kalcijevega acetata v etanolu, le ta izloi "obori" iz raztopine. Obarjanje je tako hitro, da nastanejo majhne vrvice/cevke trdnega kalcijevega acetata, ki tvorijo gel. Ta je sestavljen iz vejega števila odprtih kanalov in topila (kanale tvori kalcijev acetat in v kanalih se nahaja topilo).
Viri: Falatov, V. (1986): Dotik, barva, vonj, zvok, svetloba. Ljubljana: Zavod RS za šolstvo.
Patricija Varšek in Ema Korošec Mentorica: Magdalena Moina
OŠ Koseze Ljubljana
MAVRINI PLAMEN
Teoretine osnove Razlini elementi plamen razlino obarvajo z znailno barvo. V analizni kemiji to upora- bljajo za doloevanje elementov. Midve pa sva to uporabili za pripravo plamena v ve barvah, ki sva ga poimenovali mavrini plamen.
Potrebšine
– aluminijasta posoda za ivila – like
Opis dela Na narobe obrnjeno aluminijasto posodo za ivi- la damo manjše koliine naštetih snovi. Premae- mo s špirit elejem in prigemo. Opazujemo, kaj se dogaja.
Razlaga poskusa Natrijevi ioni obarvajo plamen rumeno, kalijevi ioni vijolino, kalcijevi rumeno, borovi pa zeleno.
Viri Gabri, A. (2001): Kemija za 7. razred OŠ. Ljubljana: DZS. Smrdu, A. (2012): Od atoma do molekule, ubenik za kemijo v 8. razredu OŠ. Ljubljana: Zaloba Jutro.
Lara in Teja Osredkar Mentorica: Marija Premrl OŠ Brezovica pri Ljubljani
42
DOMAI OGNJEMETI
Teoretine osnove Idejo za poskus sem dobila pri pouku kemije v 8. razredu, ko smo izvajali podoben po- skus.
Pri segrevanju soli nekaterih kovin (po navadi so to alkalijske in zemeljsko alkalijske ko- vine) se plamen znailno obarva. Pri povišani temperaturi zunanji elektroni kovinskih ionov iz osnovnega stanja preidejo v višjo energijsko obliko – v vzbujeno stanje. Ob pre- hodu elektrona nazaj v osnovno stanje pa se sprosti energija v obliki svetlobe doloene barve. Po teh barvah lahko ugotovimo, katera od teh kovin je vezana v spojini. Take reak- cije imenujem plamenske reakcije.
Pri poskusu bom uporabila soli, ki se jih pogosto uporablja: * natrijev klorid (NaCl), ki se uporablja za soljenje hrane in v zimskem asu za posipava-
nje cest pri temperaturi do – 8 OC, * kalcijev sulfat (CaSO4), ki se uporablja v zdravstvu za proizvodnjo mavca, * kalijev nitrat (KNO3), ki se uporablja v kmetijstvu kot gnojilo, * magnezijev klorid (MgCl2), ki se v zadnjem asu vedno bolj uporablja kot prehransko
dopolnilo, kot pripomoek pri uravnavanju telesne tee in holesterola v krvi, izboljšuje pa tudi sluh, vid in zdravje v ustni votlini,
* bakrov sulfat (CuSO4), ki se uporablja v vinogradništvu in vrtnarstvu kot fungicid.
Potrebšine
Snovi: Pripomoki: Zašitna oprema: – natrijev klorid (NaCl) – kalcijev sulfat (CaSO4) – kalijev nitrat (KNO3) – magnezijev klorid (MgCl2) – bakrov sulfat (CuSO4) – etanol (C2H5OH)
– kovinska dešica ali ve- delna petrijevka
– lika – terilnica s pestilom – kapalka – vigalnik – trska – halja – rokavice
– zašitna oala
Opis dela Na kovinsko dešico ali vedelno petrijevko v elen vzorec potresemo delce soli, ki smo jih prej strli v terilnici s pestilom. Soli dodamo alkohol etanol. Trsko prigemo in z njo prigemo mešanico soli in alkohola. Reakcija stee ob visoki tem- peraturi.
43
Skica
Razlaga poskusa Metanol zagori, dodane soli pa znailno obarvajo plamen: natrijev klorid rumeno, kalci- jev sulfat openato rdee, kalijev nitrat vijolino, magnezijev klorid belo in bakrov sulfat zeleno.
Viri: http://www.petra.softdata.si/kemdelavnica.htm#BARVA PLAMENA IZDAJA ELEMENTE http://www.lahmedikal.si/magnezijev_klorid Glaar, S. A., Godec, A., Vrtanik, M., Wissiak Grm, K. S. (2006): Moja prva kemija 1, ubenik. Lju- bljana: Modrijan. Glaar, S. A., Godec, A., Vrtanik, M., Wissiak Grm, K. S. (2007): Moja prva kemija 1, delovni zvezek. Ljubljana: Modrijan. Leban, I. (2011): Ognjemeti. V: Naravoslovna solnica, letnik XV, številka 2. Ljubljana: Modrijan.
Iva Klofutar Mentorica: Dominika Mesojedec
Osnovna šola Sostro