ziloņu zobu pastas demonstrācija ir viena no populārākajām ķīmijas demonstrācijām, kurā tvaicējošā putu caurule turpina izplūst no konteinera, atgādinot izlīdzinātu ziloņa lieluma zobu pastas mēģeni. Klasiskajā demonstrācijā tiek izmantots 30% ūdeņraža peroksīds, kas ir nē drošs bērniem, taču ir droša šīs demonstrācijas versija, kas joprojām ir ļoti forša. Tas notiek šādi:
Materiāli
- Tukša 20 unces plastmasas pudele (vai cits konteiners)
- 3% ūdeņradis peroksīda šķīdums (pieejams gandrīz jebkurā veikalā)
- Aktīvā rauga paciņa (no pārtikas veikala)
- Šķidrs trauku mazgāšanas līdzeklis (piemēram, Dawn ™)
- Silts ūdens
- Pārtikas krāsviela (pēc izvēles, bet tas izskatās jauki)
Pagatavojiet ziloņu zobu pastu
- Ielejiet 1/2 tase ūdeņraža peroksīda šķīduma, 1/4 tase trauku mazgāšanas ziepesun pudelē dažus pilienus pārtikas krāsvielas. Swish pudeli ap sajaukt sastāvdaļas. Novietojiet pudeli izlietnē vai ārā vai kādā citā vietā, kur jums nekas neliksies, ja visur nokļūsit mitras putas.
- Atsevišķā traukā sajauciet aktīvā rauga paciņu ar nedaudz siltu ūdeni. Pirms turpināt nākamo darbību, dodiet raugam apmēram piecas minūtes aktivizēties.
- Kad esat gatavs veikt demonstrāciju, ielejiet rauga maisījumu pudelē. Reakcija notiek tūlīt pēc rauga pievienošanas.
Kā tas strādā
Ūdeņraža peroksīds (H2O2) ir reaktīva molekula, kas viegli sadalās ūdenī (H2O) un skābeklis:
- 2H2O2 → 2H2O + O2(g)
Šajā demonstrācijā raugs katalizē sadalīšanos, tāpēc tas notiek daudz ātrāk nekā parasti. Rauga pavairošanai nepieciešams silts ūdens, tāpēc reakcija nedarbosies tikpat labi, ja lietojat aukstu ūdeni (bez reakcijas) vai ļoti karstu ūdeni (kas nogalina raugu).
trauku mazgāšanas līdzeklis uztver izdalīto skābekli, veidojot putas. Pārtikas krāsviela var iekrāsot burbuļu plēvi, lai iegūtu krāsainas putas.
Papildus tam, ka jauks sadalīšanās reakcijas piemērs un katalizēta reakcija, ziloņu zobu pastas demonstrācija ir eksotermiska, tāpēc rodas siltums. Tomēr reakcija tikai padara šķīdumu siltāku, nevis pietiekami karstu, lai izraisītu apdegumus.
Ziemassvētku eglītes ziloņu zobu pasta
Kā svētku ķīmijas paraugu varat viegli izmantot ziloņu zobu pastas reakciju. Vienkārši pievienojiet zaļo pārtikas krāsvielu peroksīda un mazgāšanas līdzekļa maisījumam un divus šķīdumus ielejiet Ziemassvētku eglītes formas traukā.
Laba izvēle ir Erlenmeijera kolba, jo tai ir konusa forma. Ja jums nav piekļuves stikla ķīmijas izstrādājumiem, jūs varat izveidot koka formu, apvēršot piltuvi virs stikla vai izveidojot savu piltuvi, izmantojot papīru un lenti (ko jūs varētu izrotāt, ja vēlaties).
Sākotnējās reakcijas salīdzināšana ar bērniem draudzīgu recepti
Sākotnējā ziloņu zobu pastas reakcija, kurā tiek izmantota daudz augstāka ūdeņraža peroksīda koncentrācija, var izraisīt gan ķīmiskus, gan termiskus apdegumus.Kaut arī tas rada lielāku putu daudzumu, tas nav drošs bērniem, un to drīkst veikt tikai pieaugušais, izmantojot atbilstošu drošības aprīkojumu.
No ķīmijas viedokļa abas reakcijas ir līdzīgas, izņemot bērniem drošu versiju katalizē raugs, savukārt sākotnējo demonstrāciju parasti katalizē, izmantojot kālija jodīdu (KI). Bērnu versijā tiek izmantotas ķīmiskas vielas, kuras bērniem ir droši pieskarties.
Zemāka peroksīda koncentrācija joprojām var nokrāsot audumus. Jāuzmanās, lai izvairītos no norīšanas, jo projektā ir mazgāšanas līdzeklis, kas var izraisīt vemšanu.
Taustiņu izņemšana
- Ziloņa zobu pastas ķīmijas demonstrācija rada karsētas putas, ja ķīmiskās vielas ir sajauktas.
- Sākotnējais demonstrācijas rezultāts ir ūdeņraža peroksīda sadalīšanās, ko katalizē kālija jodīds. Mazgāšanas līdzekļa šķīdums uztver gāzes, veidojot putas. Bērniem draudzīgā versijā tiek izmantota zemāka ūdeņraža peroksīda koncentrācija, un sadalīšanos katalizē raugs.
- Lai arī abas reakcijas versijas var tikt izpildītas jaunai auditorijai, tiek izmantota sākotnējā versija koncentrēts ūdeņraža peroksīds, kas ir spēcīgs oksidētājs, un kālija jodīds, kas var nebūt viegli pieejams.
- Bērniem draudzīgajā versijā tiek izmantotas ķīmiskas vielas, kurām šļakatas gadījumā ir droša bērniem pieskarties.
- Tāpat kā visās ķīmijas demonstrācijās, ir ieteicama pieaugušo uzraudzība.
Avoti
- Dirrena, Glēna; Gilberts, Džordžs; Juergens, Frederiks; Lapa, Filips; Ramette, Ričards; Šreiners, Rodnijs; Skots, Ērls; Testen, maijs; Viljamss, Loids. Ķīmiskās demonstrācijas: rokasgrāmata ķīmijas skolotājiem. Vol. 1. University of Wisconsin Press, 1983, Medisona, Visija.
- "Ziloņu zobu pasta." Jūtas Universitātes ķīmijas demonstrācijas. Jūtas universitāte.