Kako napraviti eksperiment “rasplesane žitarice”

Znanost iza “rasplesanih žitarica”

Sjećate li se kako smo demonstrirali gustoću pomoću naranče? Tamo smo govorili o tome što utječe na to hoće li predmet plutati ili tonuti. Kao što možete zaključiti iz imena, stvar je u gustoći, odnosno razlici u gustoći uronjenog predmeta i otopine.

Kada ubacimo odabranu žitaricu u vodu, odmah potone na dno. Zašto? Zato što ima veću gustoću (masa / obujam) nego voda. No, idemo to promijeniti.

Ocat i soda bikarbona proizvode fascinantnu i prilično burnu reakciju, koju nazivamo neutralizacija. Soda bikarbona (NaHCO3) je baza ili lužina, a ocat (CH3COOH) je kiselina. Svojstvo kiseline je da se nastoji riješiti jednog (ili više) pozitivno nabijenih atoma vodika. S druge strane, baze jako žele taj atom uzeti sebi. Srećom, njihovi ciljevi su komplementarni, pa nakon reakcije, obje strane dobiju što žele.

Octena kiselina gubi jedan vodik i uzima si natrij te postaje sol - natrijev acetat. Kad soda bikarbona dobije taj željeni vodikov atom, razlaže se na vodu i ugljikov dioksid.

Mali mjehurići ugljičnog dioksida skupljaju se oko zrna žitarica. Kako je njihova težina zanemariva, masa zrna ostaje ista. No obujam se prilično poveća. A znate što to znači? Gustoća, koju računamo pomoću formule masa / obujam, se smanjuje. Toliko se smanji da postaje manja od gustoće vode te se zrna dižu prema površini.

Ovdje vidimo Arhimedov zakon na djelu. Kaže kako sila koja djeluje na uronjeno tijelo (uzgon) čini tijelo lakšim za težinu istisnute tekućine. Sad kad zrna žitarice imaju veći volumen, istiskuju više vode, te je sila uzgona (koja ih tjera gore) veća.

Kad zrno dođe do površine, ugljični dioksid pobjegne u zrak. Zrno ostaje bez posuđenog obujma, a to znači da opet ima svoju standardnu gustoću. Nazad na dno. Ovaj ples traje prilično dugo (dok god ima reaktanata u vodi!) i fascinantan je za promatrati.

Potrebni materijali za eksperiment s rasplesanim žitaricama

Sve što nam je potrebno su soda bikarbona, ocat, voda i žitarice

• Voda
• Čaša ili posuda
• Žitarice (mi smo koristili heljdu, no možete probati rižu ili ječam)
• Soda bikarbona
• Ocat
• Prehrambene boje (bonus)

Upute za provođenje eksperimenta

Za korak po korak upute kako provesti eksperiment pogledajte video na početku članka ili nastavite čitati.

Dodavanjem octa u rastopljenu sodu bikarbonu u vodi će učiniti da naše žitarice plešu!

1. Uspite vodu u posudu.
2. Stavite jednu žlicu sode bikarbone i dobro promiješajte.
3. Dodajte šaku odabrane žitarice (mi smo koristili heljdu).
4. Ako želite, možete staviti i par kapi prehrambene boje.
5. Dodajte žlicu ili dvije octa.
6. Vau! Uživajte u “plesu” žitarica. Traje dosta dugo, a kad stane ponovno možete izazvati reakciju dodavanjem octa.

Važno:

Ako se ništa ne događa nakon minutu ili dvije, žitarica je vjerojatno preteška. Probajte s nekom drugom.

Što ćete naučiti i koje vještine ćete razvijati?

• Kemijske principe
• Što je neutralizacija
• Što je gustoća i formulu kojom je možemo izračunati
• Arhimedov zakon

Ako vam se svidio ovaj eksperiment i želite nešto slično, evo nekoliko prijedloga za slične kuhinjske eksperimente. Što kažete na istraživanje koncepta osmoze uz pomoć gumenih medvjedića? Ako vam je ostalo octa i sode bikarbone, možete ih probati upotrijebiti kao pogon za ovu zanimljivu raketu! Ili se zabavite uz svima omiljenu erupciju vulkana. Što god odabrali, ne zaboravite: oprezno s kemikalijama, pažljivo promatrajte i dobro se zabavite. Do sljedeće znanstvene avanture!