Mgła, galaretka, piana i bita ś mietana czyli koloidy okiem chemika

Mgła, galaretka, piana i bita śmietana
czyli koloidy okiem chemika
Eksperyment 1
Suchy lód + płyn do mycia prania
Wykonanie: Do naczynia z wodą dodajemy kilkanaście kropli płynu do naczyń. Następnie
wrzucamy bryłkę suchego lodu.
Objaśnienie: Suchy lód to zestalony dwutlenek węgla CO2. Nazwa suchy lód pochodzi stąd,
że bryła takiego „lodu” nie topi się – nie przechodzi do stanu ciekłego, tylko od razu zamienia
się w gaz, czyli sublimuje.
Po wrzuceniu kostki suchego lodu do wody zawierającej płyn do prania, powstaje dużo
gazowego dwutlenku węgla. W wyniku jego uwalniania, tworzy się powstaje efektowna,
kolorowa i dymiąca piana. Powstała w ten sposób piana jest roztworem koloidalnym.
Eksperyment 2
Efekt Tyndalla
Wykonanie: Do szklanej zlewki wlewamy wodę. Następnie z boku zlewki przykładamy do jej
ścianki laser o świetle czerwonym i obserwujemy bieg promienia świetlnego. Doświadczenie
powtarzamy stosując laser zielony. Następnie do wody wkraplamy kilkanaście kropli mleka i
powtarzamy obserwacje, stosując kolejno obydwa lasery.
Objaśnienie: Po oświetleniu wody laserem czerwonym z trudnością można zauważyć
przebieg słabej, skupionej wiązki. Lepszy efekt daje użycie lasera zielonego. Zwykła woda
bez zanieczyszczeń słabo rozprasza światło. Światło zielone lepiej widać, gdyż ma krótszą
długość fali.
1
W drugiej części doświadczenia gdy oświetlamy koloidalny roztwór mleka w wodzie, w obu
przypadkach widzimy wyraźną, szeroką i rozszerzającą się świetlną wstęgę. Także w tym
przypadku, użycie lasera zielonego daje lepszy efekt.
Analogicznie możemy przepuścić wiązkę lasera przez mgłę otrzymaną po wrzuceniu suchego
lodu do wody.
Eksperyment 3
Powierzchnia hydrofobowa
Wykonanie: Do zlewki z wodą wsypujemy piasek pokryty powierzchnią hydrofobową. Jest to
zwykły piasek spryskany impregnatem, dzięki któremu po wyjęciu z wody jest suchy.
Objaśnienie: Piasek minimalizuje swoją powierzchnie kontaktu z wodą przyjmując kształt
kuli. Ziarenka piasku unikają kontaktu z wodą. Podobnie jak krople oleju w wodzie. Po
wyjęciu piasku z wody jest on suchy, czyli woda nie dostała się do środka kulki z piasku .
Eksperyment 4
Wir mleczny
Wykonanie: Do naczynia z mlekiem wkraplamy po dwie – trzy krople różnych barwników
spożywczych. Następnie dotykamy powierzchni mleka bagietką, wcześniej zanurzoną w
płynie do mycia naczyń.
Objaśnienie: W mleku zawieszone są cząsteczki tłuszczów. To właśnie tłuszcz jest
odpowiedzialny za eksplozje kolorów. Dotknięcie powierzchni mleka bagietką z płynem do
mycia naczyń powoduje osłabienie oddziaływań miedzy cząsteczkami tłuszczu. Cząstki
przyłączają się do bagietki. Kolorowe barwniki umożliwiają obserwację migracji cząstek.
Eksperyment 5
Napięcie powierzchniowe
Wykonanie: Na powierzchnię wody delikatnie sypiemy cienką warstwę cynamonu. Następnie
do powierzchni cieczy dotkamy bagietkę wcześniej zanurzoną w płynie do mycia naczyń.
Objaśnienie: Cynamon unosi się na powierzchni wody dzięki istnieniu napięcia
powierzchniowego. Jeżeli dotkniemy bagietkę z płynem do mycia naczyń do powierzchni
cieczy, dojdzie w pobliżu miejsca zetknięcia do obniżenia napięcia powierzchniowego.
Unoszący się cynamon przesunie się po powierzchni wody do miejsc o jak największym
napięciu powierzchniowym, co umożliwi mu dalsze pływanie po powierzchni.
2
Eksperyment 6
Chemiczny ogród
Wykonanie: Do wodnego roztworu krzemianu sodu Na2SiO3, zwanego szkłem wodnym
wrzucamy kryształki soli metali przejściowych, np. siarczanu(VI) miedzi(II), chlorku
kobaltu(II), chlorku żelaza(III), azotanu(V) niklu(II).
Objaśnienie: Wizualnym efektem eksperymentu jest spontaniczne tworzenie się w roztworze
kolorowych struktur o kształtach kojarzących się z rosnącymi roślinami. Jest to wynikiem
reakcji tworzenia się barwnych, trudno rozpuszczalnych krzemianów metali bloku „d”:
Na2SiO3 + CuSO4 → CuSiO3 + Na2SO4
Eksperyment 7
Spalanie żelka
Wykonanie: Do probówki wprowadzamy około 4-5g chloranu(V) potasu. Naczynie
ogrzewamy w płomieniu palnika gazowego (aż do całkowitego stopienia soli). Następnie przy
pomocy szczypiec wprowadzamy żelka, którego jednym ze składników jest cukier.
Objaśnienie: Między chloranem(V) potasu, a składnikami organicznymi żelka zachodzi
gwałtowna reakcja redoks - utleniania i redukcji, którą można zapisać równaniem:
4KClO3 + C6H12O6 → 4KCl + 6H2O +6CO2
W jej wyniku powstaje między innymi chlorek potasu (KCl) oraz liczne produkty gazowe.
Reakcja jest silnie egzoenergetyczna - towarzyszy jej wydzielanie się dużej ilości ciepła i
światła oraz specyficzny, syczącego dźwięk.
Doświadczenia przeprowadzili:
1. Marcin Podrażka
2. Katarzyna Wojtala
3