Początki chemii sięgają czasów starożytności, kiedy to z rozważań filozoficznych i religijnych wyłoniła się alchemia, będąca jej poprzedniczką. Współczesna chemia jest przede wszystkim nauką eksperymentalną, całkowicie pozbawioną magicznej otoczki typowej dla alchemii.
Możliwość własnoręcznego (tzn. nie za pomocą gigantycznej aparatury w której człowiek potrzebny jest do wciśnięcia guzika i interpretacji wyników) wykonywania doświadczeń jest jedną z najważniejszych rzeczy decydujących o atrakcyjności dydaktycznej chemii ( choć niestety dobrze wyposażona sala chemiczna to rzadkość w Polsce) oraz radości dla pracujących z nią na co dzień.
Dlatego też proponuje każdemu własnoręczne wykonanie prostych doświadczeń:
CHEMICZNY OGRÓD
Odczynniki i naczynia
1) 25 ml szkła wodnego (gł. składnik to krzemian sodu, Na2SiO3)- do kupienia w sklepach budowlanych koszt 2-3 zł.
2) 25 ml wody- najlepiej destylowana
3) Kryształki soli (najlepiej barwnych: KMnO4, CaCl2 oraz inne trudniejsze do zakupienia)
4) Słoiczek, butelka
Wykonanie:
Do naczynia wlewamy wody oraz szkła wodnego, mieszamy chwile. Następnie wrzucamy drobne kryształki soli i czekamy przypatrując się około 20 minut.
Spodziewane wyniki:
Po 1-2 minutach kryształki pokrywają się błonką i zaczyna pęcznieć. Następnie z błonki wyrastają gałązki. Gałązki te będą wystrzeliwać i rosnąć przez następne 30 minut.
Dla tych dociekliwych: wyjaśnienie doświadczenia
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 (ze względu na hiperosmotyczny stan po tej stronie błony). Błonka napina się aż do pęknięcia.. Gdy pęka, wylewa się z niej odrobina roztworu CaCl2 powstałego pod błonką, który w zetknięciu ze szkłem wodnym tworzy natychmiast nową, półprzepuszczalną błonkę z krzemianu wapniowego co powoduje powtórzenie się reakcji.
Zrobione jakiś czas temu chemiczne ogrody
(Na podstawie książki S. Sękowskiego "Ciekawe doświadczenia")
CHROMATOGRAFIA
Odczynniki:
1) około 25 ml wódki (może też być ocet, denaturat)
2) Prostokątny kawałek papieru (musi zmieścić się do słoika)
3) niewielki słoik
4) mazaki
Wykonanie
Na kawałku papieru (przy krótszej krawędzi) w odległości około 2 cm malujemy w jednej linii kilka kropek mazakiem. Następnie do słoika nalewamy wódke ( lub inny eleunet) tak aby po zanurzeniu nasze kropki nie były zanurzonę. Słoik przykrywamy i patrzymy jak rozdzielają się składniki tuszu.
Wyniki
W eksperymencie stopniowo wspina się po kartce dzięki zjawisku kapilarnemu. Powoduje to przemieszczanie się rozdzielanych substancji ku górze Ponieważ większość tuszy mazaków składa się z mieszaniny substancji o różnych właściwościach. Prędkość ruchu poszczególnych składników rozdzielanej mieszaniny jest zależna od oddziaływań międzycząsteczkowych między związkami chemicznymi obecnymi w analizowanej próbce, a fazą rozdzielczą i eluentem. Moje wyniki widoczne są na poniższych zdjęciach:
Kilka słów o teorii
Chromatografia (gr. chromatos = barwa + grapho = pisze) to technika analityczna lub preparatywna służąca do rozdzielania lub badania składu mieszanin związków chemicznych. Metody chromatograficzne zostały prawdopodobnie po raz pierwszy w 1904 roku zastosowane przez Michaił Cwieta do rozdzielału barwników z zielonych liści. Dziś jest to jedną z podstawowych technik analitycznych wykorzystywanych w chemii. Jedną z odmian chromatografii jest TLC (ang. thin layer chromatography) - cienkowarstwowa chromatografia cieczowa to jedna z odmian chromatografii i to właśnie niej dotyczy ten eksperyment..
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz