Halloweenska chemická show

Úžasný spôsob ako motivovať žiakov do štúdia chémie je chemická show. Žiaci si na ňu pripravujú sériu efektných experimentov a popri kráse, farbách a výbuchoch sú nútení rozumieť chémii, ktorá sa deje na pozadí. Nieže by som ich musela do niečoho nútiť. Pointa je vo výbere takých experimentov, ktoré ich budú samé nútiť do toho, aby sa pýtali „Prečo?“. Ja ich niekedy nútim akúrat do toho, aby tú chémiu v pozadí vysvetlili publiku :D. Nuž, ale treba pracovať na svojich prezentačných schopnostiach ;).

V tomto článku nájdete niekoľko ľahkých halloweenskych experimentov, ktoré si môžete urobiť buď doma (z domácich chemikálií) alebo so svojimi žiakmi vo vašej škole. Úspech je zaručený 😉

DÚHA Z KAPUSTOVEJ ŠŤAVY

Tento experiment baví všetky vekové kategórie a môžete si ho urobiť aj doma v sklenenej priehľadnej váze. Potrebujete naň len šťavu z červenej kapusty, ocot a hydroxid sodný, ktorý používate na čistenie odtokov (POZOR! HYDROXID SODNÝ NaOH JE SILNÁ ŽIERAVINA! Manipulovať s nim môžete len v rukaviciach). Tiež by sa vám hodilo nejaké dlhé miešadlo. Ak nemáte sklenenú tyčinku, postačí vám aj dlhá palička.

Postup:

Nalejte do odmerného valca šťavu z červenej kapusty zriedenú s vodou tak, aby bola tekutina priehľadná (v príliž koncentrovanej nie je vidno farebné zmeny).
Prilejte do valca lyžicu octu, aby sa šťava zmenila z tmavofialovej na ružovú.
Na dno valca vhoďte 3 zrnká NaOH a počkajte 3 minúty.
Dlhým miešadlom opatrne miešajte roztok krúživým pohybom tak, aby sa NaOH dostalo do vyšších častí odmerného valca. Takto sa vám vytvorí dúha.
Ak by ste to celé chceli vrátiť naspať, vhoďte do valca jeden šumivý celaskón 🙂

Vysvetlenie:

Červená kapusta je preto červená/fialová, lebo obsahuje fialové pigmenty, ktoré sa nazývajú antokyaníny. Tieto pigmenty majú mega super vlastnosť, a síce že menia svoju farbu v závislosti od pH prostredia, v ktorom sa nachádzajú. Preto im hovoríme indikátory. Indikujú (určujú) či je prostredie kyslé, neutrálne alebo zásadité. V zásaditom prostredí (vo veľmi vysokom pH) majú žltú farbu, v menej zásaditom prostredí zelenú a tyrkysovú. V roztokoch s pH len o čosi vyšším ako 7 sú modré. Neutrálne sú fialové a slabo kyslé sú ružové. Silno kyslé (nízke pH) sú až červené. Parádna škála farieb, že?

A čo so zvyškom šťavy? Určite ju nevyhadzujte! My ju zvykneme naliať do sáčkov na ľad, dáme ju zamraziť a vždy keď tento úžasný prírodný indikátor potrebujeme, máme ho po ruke v školskej mrazničke :).

CHEMICKÉ HODINY

Toto je jedna z chemických “clock reactions”, ktorá funguje na báze rozdielnych koncentrácií reagujúcich roztokov. Tu konkrétne do reakcie vstupuje jód, ktorý so škrobom vytvára tmavo fialový až čierny komplex. Vytváranie tohoto komplexu však brzdí kyselina askorbová, a.k.a. vitamín C, ktorej je v každom pohári rozdielne množstvo. Vďaka tomu v každom pohári reakcia prebehne v rozdielnom čase a my vidíme ako sa poháre zafarbujú postupne. Reakcia je o čosi zložitejšia na prípravu, ale zase sa dajú všetky chemikálie nájsť doma alebo kúpiť v bežných obchodoch.

Potrebujete k tomu:

Ocot (na okyslenie roztoku)
Peroxid vodíka na urýchlenie reakcie (najlepšie 35% – kúpiš v kinekuse, alebo FarbyLaky)
Kyselinu askorbovú (v dm-ke maju 100 g práškovej za dobrú cenu) na spomalenie reakcie
Tekutý škrob na prírodnej báze -kukuričný alebo zemiakový (dostať v drogerke alebo práškový v potravinách)
Potravinárske farbivo (na farebný efekt)
Jódovú tinktúru (jodisol/betadin v lekárni)

Postup:

Na 50 cm pravítko lepiacou páskou pripevnite plastové poháriky v malých rozostupoch (podľa veľkosti pohárov).
Vlejte do každého 2 polievkove lyžice octu zafarbeného na oranžovo potravinárskou farbou
Do každého pohárika pridajte 5 kvapiek tekutého škrobu, 10 kvapiek jodisolu/betadinu
A potom postupne do každého pohára pridajte roztok kyseliny askorbovej (1 čajová lyžička v 100 ml vody) prvý pohár: 1 kvapku, druhý: 2 kvapky, tretí: 3, štvrtý: 4 a piaty: 5 kvapiek 🙂 tento pomer je fajn, ale ak chcete, aby reakcia nastala trošku neskôr, dajte 3, 6, 9, 12 a 15 kvapiek, alebo ešte viac. Vyskúšajte čo vám bude fungovať 🙂
Do veľkých priesvitných pohárov nalejete asi 2 polievkove lyžice peroxidu vodika a naraz vlejete oranžovú zmes z pohárikov na pravítku.

Video experimentu si môžte pozrieť –> tu <– 🙂

VÝBUCH TEKVICE

Perla Halloweenskej show. Pokus, na ktorý len tak žiaci nezabudnú minimálne dva ďalšie dni (toľko im totiž bude z neho pískať v ušiach 😀 ). Opäť sa dá pripraviť z bežne dostupných chemikálií a tentokrát toho na pokus netreba veľa.

Ak ste mali na záhrade niekdy problém s krtkami a chceli ste sa ich zbaviť, možno ste narazili na Karbidex – odpudzovač krtkov. Sú to kamienky, ktoré po nasypaní do krtinca začnú s pôdnou vlhkosťou tvoriť plyn a ten krtka vypudí z chodbičiek von. Ja som si ho ale nekúpila na krtkov (čo si myslím, že je vysoko nehumánne, lebo ten krtko sa skôr udusí, ako by sa stihol presťahovať). Málokto totiž vie, že tie kamienky sú kúsky chemickej látky zvanej karbid vápnika a plyn, ktorý po reakcii s vodou tvoria, acetylén, je vysoko horľavý až výbušný.

Postup:

Vydlabte tekvicu zo spodu cez jeden malý otvor veľkosti obvodu menšieho skleneného pohára. Je to náročné, ale potrebné.
Vyrežte si z tekvice svetlonosa tak, aby kúsky očí, nosu a úsmevu ostali na svojom mieste.
Na boku tekvice vydlabte malú dierku a zaštuplujte ju zátkou.
Na metlu alebo dlhú palicu si pripevnite lepiacou páskou špajdlu a zapálte ju.
Do pohára s vodou vhoďte kúsok kamienka karbidexu, na pohár nasaďte svetlonosa a počkajte 30 sekúnd kým vznikajúci acetylén nenaplní tekvicu.
Odštuplujte zátku a z veľkej diaľky (so štítom na hlave a dodržaním všetkých bezpečnostných pokynov) priložte k otvoru horiacu špajdlu.
Utekajte 😀 Ale nie. Jedna tekvica taký neporiadok nenarobí, ale naposledy ma žiaci presvedčili prepojiť takto 3 tekvice hadičkami. Do každej dali misku s vodou a karbidom a po 2 minútach sme to zapálili. Z jednej tekvice ostalo namiesto krásneho svetlonosa rešeto! A jej kúsky pristali na divákoch, ktorí stáli obďaleč, vrátane môjho kolegu telocvikára, ktorý vyfasoval teda peknú dávku 😀 A to bol pôvodný plán prepojiť tých tekvíc 12 😀 Tak, o rok budú radšej už len dve 😀

Video z výbuchu, ktoré nám poslala naša diváčka si môžete pozrieť –> tu <–.

GRCO

Grco je môj najobľúbenejší! Ide o klasickú sloniu pastu, len uveznenú vo vydlabanej tekvici s vyrezanými ústami. Chemikálie na tento experiment je však náročné dostať aj pre laboratórium. Jodid draselný totiž nie je vždy na sklade. Napriek tomu existuje niekoľko variant experimentu, a v niektorých sa dajú použiť len čisto domáce chemikálie. Vo všetkých prípadoch, ale ide o rovnakú princíp: exotermický rozklad peroxidu vodíka na kyslík a vodu, ktorá vo forme vodnej pary uniká z nádoby po experimente. Katalyzátorov, ktoré môžeme na urýchlenie rozkladu peroxidu použiť je mnoho.

Varianta #1

30 g KI rozmiešajte v 50 ml vody v menšej kadičke.
Vo väčšom odmernom valci/Erlenmeyerovej banke zmiešajte 100 ml peroxidu vodíka (35%) s polievkovou lyžicou jari
Opatrne vlejte všetok roztok jodidu do zmesi jari a peroxidu vodíka a uskočte.
Tešte sa z experimentu.

Varianta #2

Namiesto jodidu draselného, pripravte roztok manganistanu draselného (5 gramov v 30 ml vody). Manganistan dostať v lekárni. Používa sa do kúpeľov na liečenie kožných chorôb.
Pozor, určite majte pod reakčnou zmesou veľký kus igelitu. Manganistan tak ľahko nevyčistíte.

Varianta #3

Ako katalyzátor použite pevný burel – oxid manganičitý.
Do nádoby s peroxidom a jarou šupnite lyžicu burelu a uskočte.
Odporúčam tento pokus zrealizovať aj bez pridania jari. V tomto prípade výsledokm nebude pena, ale intenzívny stĺp vodnej pary, čo je rovnako efektné.

Varianta #4

Táto je vhodná aj pre deti (pod dohľadom dospelého samozrejme). Ako katalyzátor použijeme droždie. Sušené, alebo čerstvé. Bunky kvasníc totiž obsahujú veľa enzýmu nazývaného kataláza, ktorý taktiež dokáže rozkladať peroxid vodíka. Reakcia je ale veľmi pomalá. Droždie rozmrvte do teplej (nie horúcej) vody a vlejte do zmesi peroxidu a vody.
V tomto prípade je vhodnejšie použiť menej koncentrovaný peroxid vodíka dostupný v každej lekárni. Pre krajší efekt peroxid zafarbite ľubovoľnou potravinárskou farbou.

Pri všetkých variantách je dobré používať ochranné pomôcky! Hlavne rukavice, ak nechcete mať ruky biele od peroxidu a hnedé od manganistanu.

Halloweenska chemická show