Z okazji Dnia Otwartego Szkoły, dnia 28 lutego 2020 roku, Koło Naukowe „Kopernik” przygotowało pokaz doświadczeń chemiczno – fizycznych pt. „Naukowe czary – mary” dla wszystkich uczniów naszej szkoły oraz dla rodziców. Nad bezpiecznym przeprowadzeniem eksperymentów czuwały opiekunki koła – panie Celina Hanczuch i Edyta Obruśnik.

            Podczas magicznego pokazu nie zdradziliśmy, dlaczego tak się dzieje, dlatego poniżej zamieszczamy wytłumaczenie zachodzących zjawisk chemicznych i fizycznych.           

Karolina i Natalia wykonały kolorowe doświadczenie dotyczące zobojętniania.

Wytłumaczenie: Mamy przygotowane dwa roztwory – roztwór kwasu octowego i roztwór zasady wapniowej. Do pustej zlewki dajemy 3-4 krople fenoloftaleiny, wskaźnika, który sam jest bezbarwny, ale służy do wykrywania zasad- po dodaniu zasady powstaje malinowe zabarwienie (wykrywamy jony OH^–). Jeżeli teraz, dodamy kwasu, który zawiera jony H⁺, połączą się one z jonami OH^–, tworząc cząsteczkę wody. Brak jonów OH^– powoduje odbarwienie roztworu.

Jakub zademonstrował doświadczenie pt. „Tańczące rodzynki”. Do szklanki z wodą gazowaną zostały wsypane rodzynki, które po pewnym czasie zaczęły „tańczyć” w górę i w dół.

Wytłumaczenie: Gdy wrzucimy rodzynki do wody, zauważymy że są one „obklejone” pęcherzykami powietrza, w tym wypadku mają mniejszą gęstość niż wody i dlatego wypływają do góry. Przy powierzchni, niektóre z pęcherzyków są rozrywane i wówczas będą posiadać większą gęstość niż woda – opadną na dno. Analogiczne zjawisko może zaobserwować, kiedy rozpuszczamy w wodzie tabletkę musującą.

Kamil dokonał wybuchu pt. „Duch z butelki”

Wytłumaczenie: To bardzo proste doświadczenie. Do perhydrolu (30% roztwór H₂O₂) wsypujemy kilka kryształów manganianu (VII) potasu. Zachodzi gwałtowna reakcja – duch wyskakuje z butelki. Powstają kłęby pary, która niesie ze sobą związki powstałe w doświadczeniu (uwaga, sufit może być fioletowy…).

Justyna wykonała doświadczenia z „Magiczną świeczką”. Na talerz została wlana zabarwiona woda i postawiono w niej świeczkę, którą zapalono. Palącą się świeczkę przykryto kieliszkiem. Po pewnym czasie świeczka zgasła, a woda została „wciągnięta” pod kieliszek.

Wytłumaczenie:  Aby świeczka się paliła potrzebny jest tlen. Gdy tlenu zabraknie (tlen jako składnik powietrza, zostaje zużyty w procesie spalania), to świeczka gaśnie, a woda z naczynia zostaje „wciągnięta” pod kieliszek. Dzieje się tak, ponieważ gdy świeczka zgaśnie, to ciśnienie powietrza pod kieliszkiem obniża się i wytwarza się podciśnienie. Większe ciśnienie atmosferyczne powoduje, że woda zostaje „wciągnięta” do kieliszka. Drugim powodem tego zjawiska jest rozszerzalność powietrza pod wpływem temperatury. Paląca się świeczka podgrzewa powietrze, powodując tym samym wzrost ciśnienia wewnątrz kieliszka. Na zewnątrz ciśnienie powietrza jest mniejsze, więc część powietrza wydostaje się ze środka. Kiedy świeczka gaśnie powietrze wewnątrz ochładza się, co prowadzi do zmniejszenia ciśnienia i wciągnięcia wody do kieliszka.

Antosia wykonała doświadczenie związane z dźwiękiem pt. „Piszczałki”. Na sześciu probówkach z wodą w środku zagrała znany utwór „Wlazł kotek na płotek”. Probówki zostały napełnione wodą do ściśle określonej wysokości. Następnie Antosia wdmuchiwała powietrze do odpowiednich probówek, wydobywając dźwięki znanej melodii.

Wytłumaczenie: Wdmuchiwany strumień powietrza załamuje się na krawędziach piszczałki (probówki) i wprawia w drgania znajdujący się w niej słup powietrza. Częstotliwość dźwięku zależy od wysokości piszczałki (wysokości słupka powietrza). Im większa wysokość piszczałki, tym niższy dźwięk.

Naukowy duet – Amelia i Justyna wykonały doświadczenie pt. „Słoniowa pasta do zębów”.

Wytłumaczenie: Do kolby stożkowej nalewamy niewielką ilość perhydrolu, dodajemy trochę barwnika spożywczego oraz kilka łyżek płynu do mycia naczyń. W zlewce zalewamy 1 łyżeczkę suchych drożdży kilkoma łyżkami ciepłej wody. Tak powstały roztwór wlewamy do kolby stożkowej. Perhydrol ulega rozkładowi, wydziela się gaz, który umożliwia tworzenie piany.

Justyna wykonała również doświadczenie pt. „Fontanna cieplna”. Szklany pojemnik w kształcie klepsydry, trzeba było tak chwycić i ogrzać, by uzyskać efekt fontanny. W tym doświadczeniu sprawdzili się przybyli tatusiowie, którzy też z pozytywnym skutkiem wykonali doświadczenie.

Wytłumaczenie: Szklany pojemnik posiada dwa zbiorniki (górny i dolny) połączone centralną rurką, której wylot w górnym zbiorniku uformowany był w gwiazdkę. Zbiornik dolny zawierał zabarwioną, łatwo parującą ciecz (np. alkohol). Przyrząd został tak skonstruowany, aby działał już przy objęciu ciepłymi rękami dolnego zbiornika. Ogrzewanie go prowadzi do parowania alkoholu oraz wzrostu ciśnienia nad powierzchnią cieczy w dolnym zbiorniku i wypchnięcia alkoholu przez centralną rurkę do zbiornika górnego, gdzie powstaje mała fontanna. Zjawisko trwa do chwili przetransportowania całej możliwej ilości cieczy z dołu do góry; ponowne użycie jest możliwe po odstawieniu urządzenia do ochłodzenia i wyrównania temperatur.

Naszym specjalnym naukowym gościem pokazu był „Nurek Kartezjusza”. Nurka, zbudowanego ze słomki, spinacza i plasteliny, w swoje ręce wzięła Antosia, i wrzuciła go do butelki z wodą. Po naciśnięciu butelki, nurek opadł na dno, a w momencie puszczenia butelki, nurek powrócił na górę.

Wytłumaczenie:  Naciśnijcie na ściany butelki. Nurek powinien opaść na dno. Naciskając na butelkę zwiększamy ciśnienie wody, która zgniata powietrze w nurku i zmniejsza jego objętość, co wywołuje zmianę wyporności nurka i jego ruchu w górę i w dół tak jak w łodziach podwodnych.

Na zakończenie magicznych atrakcji zostały przedstawione dwa proste eksperymenty, których nie będziemy zdradzać – jak to działa. Powiemy krótko – nauka to też magia!

Bardzo dziękujemy uczniom należącym do koła za pomoc w przeprowadzeniu doświadczeń oraz dziękujemy wszystkim za przybycie.

Uwaga! Substancje użyte w doświadczeniach mogą być niebezpieczne. Nie wykonuj ich bez opieki osób dorosłych!