Fascynujące doświadczenia chemiczne z wodą dla nastolatków

Woda to jeden z najbardziej powszechnych związków chemicznych na Ziemi, uważany przez NASA za fundamentalny dla istnienia życia na jakiejkolwiek planecie. Wzór H₂O jest powszechnie znany i spotykany w szkołach, reklamach i rozmowach. Wiele doświadczek pokazuje właściwości wody nastolatkom. Niektóre mogą robić samodzielnie, inne wymagają pomocy rodziców/nauczycieli. Przy doświadczkach uczniowie powinni dokładnie notować obserwacje przy każdych warunkach.

Tornado w butelce

To doświadczenie pokazuje czynniki wpływające na siłę tornado. Zdejmij nakrętki z dwóch butelek po napojach. Zalej zewnętrzne strony nakrętek, by można było je nakręcić na butelki. Po wyschnięciu kleju zabezpiecz taśmą izolacyjną krawędzie. Poproś dorosłego, by wywiercił dziury w centrach nakrętek. Napełnij jedną butelkę kolorową wodą z brokatem. Trzymając butelkę z wodą na dole, pustą na górze – nakręć nakrętki. Odwróć i obracaj poziomo. Gdy brokatowa woda wirowo spływa do pustej butelki, poziome wirowanie + grawitacja tworzą wir podobny do wiru prawdziwego tornado (wiatrowy szar, siła odśrodkowa, zmiany ciśnienia). Odwróć i powtórz, zmieniając systematycznie prędkość, wielkość i liczbę obrotów. Opisz siłę tornado przy zmieniających się warunkach.

Pływające jajka

Doświadczenie pokazuje, jak wyporność zależy od gęstości wody. Wlej 180 ml wody do szklanki 600 ml. Wymieszaj ½ łyżki soli do rozpuszczenia. Delikatnie włóż małe surowe jajko w skorupce. Zobacz, czy upadnie na dno czy poplynie. Jeśli upadło – dodawaj solę co ½ łyżki, aż pławi. Powtórz z 300 ml i 420 ml wody. Spróbuj z jajkami większymi i jumbo. Też z ugotowanymi na twardo. Każdorazowo notuj ilość wody, soli, typ jajka – czy upadło czy popłynęło. Czy upada/pływa zależy od gęstości jajka i stosunku soli do wody (gęstości wody). Jak zmiana wielkości jajka wpływa na wyporność? Jak ugotowanie na twardo wpływa?

Zgięcie strumienia wody

Elektryczność statyczna zgięcie strumień wody. Otwórz kran na cienki strumień. Szybko przeczesz suchymi włosami grzebień nylonowy 12 razy – tworzysz ładunek statyczny. Gdy przyłożysz grzebień do strumienia – woda zgnie się w jego stronę. Możesz to zrobić balonem: potrzyj balon o suche włosy/sweter. Przyłóż do strumienia. Naładowany grzebień/balon przyciąga cząsteczki wody – strumień się zgina. Powtórz z grubszym strumieniem, po zwilżeniu włosów/swetra. Jak wyjaśnić wyniki?

Woda solona jako przewodnik

Doświadczenie pokazuje: czysta woda nie przewodzi prądu, solona – tak. Oklej dwa patyczki do lodu (lub patyczki rzemieślnicze) folią aluminiową. Przygotuj 3 kawałki 15 cm izolowanego drutu miedzianego, zdjęcie 1 cm izolacji z każdego końca. Przyklej jeden koniec drutu do plusu baterii 9V, drugi do metalowej podstawki żarówki. Przyklej drugi drut do gwintu żarówki i do góry pierwszego patyczka. Trzeci drut: koniec do drugiego patyczka, drugi do minusa baterii. Przetestuj obwód: zbliż patyczki, by się dotknęły. Kontynuuj dopiero gdy żarówka świeci – połączenia OK. Potem ustaw końce patyczków ok. 2,5 cm od siebie w misce z kubkiem wody destylowanej. Co się dzieje z żarówką? Wyjmij patyczki, rozmieszaj łyżeczkę soli do rozpuszczenia. Wstaw patyczki z powrotem, 2,5 cm od siebie. Nawet bez dotyku – żarówka powinna świecić, bo woda solona działa jak drut łączący patyczki i zamykający obwód. Powtórz z łyżką stołową soli. Czy żarówka świeci jaśniej? Dlaczego? Można też z buzzerem zamiast żarówki.