Картотека экспериментов с цветом
Цвет существует независимо от нашего сознания и отражается в нем посредством зрительных ощущений. Цвет служит мощным стимулятором эмоционального и интеллектуального развития детей .
Чувство красоты цвета и вообще вкус к цвету можно и необходимо воспитывать. На раннем этапе знакомства с цветом важно сохранить у ребят чувство удивления, восторга, праздника, чтобы процесс изучения проходил в более интересной и запоминающейся форме. А учитывая то, что в дошкольном возрасте дети не усидчивы, часто переключают своё внимание с одного вида деятельности на другой, то экспериментирование - это наиболее эффективный метод работы в данном проекте, так как детям объяснить то или иное явление намного проще не с помощью фактов из литературы или наших жизненных наблюдений, а именно посредством наглядного примера.
Опыт 1: Получение нового цвета
Вовремя этого эксперимента можно пронаблюдать процесс получения нового цвета при смешивании двух цветов: желтого и синего.
Понадобится : Три стакана, пищевые красители, две салфетки
Ход: возьмите три стакана: в первый налейте воду и добавьте синий краситель, во второй – воду и желтый краситель. Третий (пустой стакан) поставьте между стаканами с красителями. Теперь возьмите две салфетки, сверните и опустите в стаканы так, чтобы один их конец был в стакане с красителем, а второй - в пустом стакане. Начинаем следить как окрашенная вода, впитываясь в салфетки, будет переходить в пустой стакан и смешиваться. По истечении определенного времени замечаем, что в пустом стакане начала появляться вода, окрашенная в зеленый цвет. Благодаря этому эксперименту дети заинтересуются процессом смешивания красок.
Опыт 2. Крашеные цветы
Понадобится: цветы с белыми лепестками, емкости для воды, ножик, вода, пищевые красители.
Ход: емкости нужно наполнить водой и в каждую добавить определенный краситель. Один цветок нужно отложить в сторону, а остальным подрезать стебли острым ножом. Сделать это нужно в теплой воде, наискосок под углом 45 градусов, на 2 см. При перемещении цветов в емкости с красителями, нужно зажать срез пальцем, чтобы не образовались воздушные пробки. Поставив цветы в емкости с красителями, нужно взять отложенный цветов. Разрежьте его стебель вдоль на две части до центра. Одну часть стебля поместите в емкость красного цвета, а вторую – в емкость синего или зеленого. Результат: вода поднимется по стеблям и окрасит лепестки в разные цвета. Произойдет это примерно через сутки. Поговорим? Обследуйте каждую часть цветка, чтобы увидеть, как поднималась вода. Закрашены ли стебель и листья? Как долго сохранится цвет?
Опыт 3: «Хроматография цвета»
Смешать то цвета легко, а вот разделить можно ли? Попробуем разложить цвета на составляющие.
Понадобится : салфетка, фломастеры, стакан с водой
Ход : в двух сантиметрах от края рисуем фломастером полоску. Опускаем край салфетки на 1 см в воду чтобы вода непосредственно не намочила след от фломастера. Бумагу достаем и подвешиваем вертикально.
Объяснение: Вода, поднимаясь по бумаге, увлекает за собой краску. Но разные частицы краски двигаются с различной скоростью, и поэтому визуально краска раскладывается на составляющие ее компоненты. Таким образом, мы можем узнать, с помощью каких цветов получен конкретный оттенок. Этот метод называется хроматографией и широко используется в промышленности и научных лабораториях для разложения веществ на составляющие. Получается, что воспользовавшись методом хроматографии, можно посмотреть из каких цветов состоят черный, фиолетовый, коричневый и другие сложные цвета.
Опыт 4: «Хроматография на ткани»
С помощью фломастеров легко и весело можно создать уникальные и удивительные узоры на ткани.
Понадобится : стакан, шприц с водой, фломастеры, кусочки белой ткани, резиночки.
Ход : на стакан положите ткань, закрепите ее резиночками. Нарисуйте узоры из точек разноцветными фломастерами. В центр рисунка капните несколько капель воды из шприца, можно из пипетки. Наблюдаем, как цвета взрываются на наших глазах. Происходят замечательные превращения. Спустя несколько минут можно снять и просушить ткань. Любуемся и наслаждаемся результатом.
Опыт №5. Лава-лампа
Понадобится : Два фужера, две таблетки шипучего аспирина, подсолнечное масло, два вида сока.
Ход : стаканы заполняются соком примерно на 2/3. Затем добавляется подсолнечное масло так, чтобы до края стакана осталось сантиметра три. В каждый стакан бросается таблетка аспирина. Результат: содержимое стаканов начнет шипеть, бурлить, поднимется пена. Поговорим? Какую реакцию вызывает аспирин? Почему? Смешиваются ли слои сока и масла?
Опыт №6. Цветные капли
Понадобится : емкость с водой, емкости для смешивания, клей БФ, зубочистки, акриловые краски.
Ход : клей БФ выдавливается в емкости. В каждую емкость добавляется определенный краситель. А затем поочередно помещаются в воду. Результат: Цветные капли притягиваются друг к другу, образуя многоцветные островки. Поговорим? Жидкости, имеющие одинаковую плотность, притягиваются, а с разной плотностью отталкиваются.
Опыт 5: «Дождевые облака»
Дети будут в восторге от этой простой забавы, объясняющей им, как идет дождь (схематично, конечно): сначала вода накапливается в облаках, а потом проливается на землю.
Понадобится
: пена для бритья, стакан с водой, окрашенная вода, пипетка.
Ход:
в банку налейте воды примерно на 2/3. Выдавите пену прямо поверх воды, чтобы она стала похожа на кучевое облако. Теперь пипеткой на пену накапайте (а лучше доверьте это ребенку) окрашенную воду. И теперь осталось только наблюдать, как цветная вода пройдет сквозь облако и продолжит свое путешествие ко дну стакана.
Опыт 6: Волны в бутылке
Понадобится : подсолнечное масло, вода, бутылка, пищевой краситель.
Ход : в бутылку наливается вода (чуть больше половины) и смешивается с красителем. Затем добавляется ¼ стакана растительного масла. Бутылка тщательно закручивается и кладется на бок, чтобы масло поднялось на поверхность. Начинаем раскачивать бутылку вперед и назад, образуя тем самым волны. Результат: на маслянистой поверхности образуются волны, как на море. Поговорим? Плотность масла меньше, чем плотность воды. Поэтому оно находится на поверхности. Волны – это верхний слой воды, движущийся из-за направления ветра. Нижние слои воды остаются неподвижными.
Опыт 7: Цветной лед
Понадобится
: Цветные кубики льда, стакан, растительное масло
Ход: нужно несколько кубиков цветного льда опустить в баночку с растительным или детским маслом. По мере того, как лед будет таять, его цветные капельки будут опускаться на дно банки. Опыт очень зрелищным получается.
Опыт 8: Цвет в молоке
Понадобится: молоко, пищевые красители, ватная палочка, средство для мытья посуды.
Ход: в молоко насыпается немного пищевого красителя. После короткого ожидания молоко начинает двигаться. Получаются узоры, полоски, закрученные линии. Можно добавить другой цвет, подуть на молоко. Затем ватная палочка обмакивается в средство для мытья посуды и опускается в центр тарелки. Красители начинают интенсивнее двигаться, перемешиваться, образуя круги. Результат: в тарелке образуются различные узоры, спирали, круги, пятна. Поговорим? Молоко состоит из молекул жира. При появлении средства молекулы разрываются, что приводит к их быстрому движению. Поэтому и перемешиваются красители.
Опыт 9: Сладкий и цветной
Понадобится: сахар, разноцветные пищевые краски, 5 стеклянных стаканов, столовая ложка, шприц
Ход : в каждый стакан добавляется разное количество ложек сахара. В первый стакан одна ложка, во второй – две и так далее. Пятый стакан остается пустым. В стаканы, выставленные по порядку, наливается по 3 столовых ложки воды и перемешивается. Затем в каждый стакан добавляется несколько капель одной краски и перемешивается. В первый красную, во второй – желтую, в третий – зеленую, а в четвертый – синюю. В чистый стакан с прозрачной водой начинаем добавлять содержимое стаканов, начиная с красного, затем желтый и по порядку. Добавлять следует очень аккуратно. Результат: в стакане образуется 4 разноцветных слоя. Поговорим? Большее количество сахара повышает плотность воды. Следовательно, этот слой будет в стакане самым низким. Меньше всего сахара в красной жидкости, поэтому она окажется наверху.
Опыт 10: Лед и соль
Понадобится: лед, поднос, соль, гуашь
Ход:
раскладываем лед на подносе, затем посыпаем его солью и смотрим. Буквально на глазах поверхность становится не гладкой, а ребристой. Крупинки соли прожигают лед насквозь. Мы чуть не забыли про краски! Чтобы усилить эффект, красим лед обычной гуашью, и краска начинает струиться внутри льдинок. Это очень красиво!
Опыт 11: Радуга
Понадобится: лист белой бумаги, зеркало, фонарик, емкость с водой
Ход: на дно емкости кладется зеркало. Свет фонарика направляется на зеркало. Свет от него необходимо поймать на бумагу. Результат: на бумаге будет видна радуга. Поговорим? Свет является источником цвета. Нет красок и фломастеров, чтобы раскрасить воду, лист или фонарик, но вдруг появляется радуга. Это спектр цветов. Какие ты знаешь цвета?
Опыт 12: Радужный апельсин
Понадобится: 2 апельсина, пищевые красители и желе в пакетиках.
Ход : вначале разрезаем апельсины пополам, очищаем от мякоти, делать это надо аккуратно, чтобы не повредить кожуру. Из мякоти выдавливаем сок, получившийся сок разлить по стаканам и добавить пищевые красители. Потом этот разноцветный сок вскипятить и добавить желе. Получившуюся смесь немного остудить, разлить в апельсиновые половинки и убрать в холодильник до полного застывания. Когда все застынет, достать апельсиновые половинки с желейной начинкой и разрезать ножом на дольки. Получились вот такие разноцветные дольки, они выглядят ярко, красочно и необычно.
Опыт 13: Цветные льдинки
Понадобится: разные емкости: стаканчики, тарелочки, гуашь, стаканчики с водой, нитки
Ход: предложить детям закрасить воду гуашью в заранее приготовленных стаканчиках. Разлить в разные формы (можно использовать тарелочки детской посудки, формы из-под конфет, контейнеры для яиц и прочие небольшие емкости). Разложить в каждую залитую форму ниточку сложенную вдвое, концы притопить в воде.
На разделочной доске или подносе вынести на холод.
Когда вода замерзнет, вытащить из емкостей. Делаем это аккуратно, так как тонкий лед хрупкий, может сломаться. А если уронить, льдинка от удара разобьется на мелкие ледышки.
Исследуем цветные льдинки- холодные, гладкие, скользкие, приняли форму емкости
Почему держатся ниточки? (примерзли)
Предложить украсить участок цветными льдинками.
Краткое содержание: Юный химик - занимательная химия для детей. Опыты для детей по химии дома.
На улице идет дождь и прогулку приходится отложить...Чем же занять ребенка дома? Может быть химией? Отбросьте громоздкие формулы и взгляните на химию изнутри - вам откроется мир чудесных превращений!
Вашему малышу чуть больше трех? Покажите ему как, словно по волшебству, вода в обычной банке меняет свой цвет. В стеклянную банку или стакан налейте воду и растворите в ней таблетку фенолфталеина (он продается в аптеке и лучше известен под названием "пурген"). Жидкость будет прозрачной. Затем добавьте раствор питьевой соды - раствор окрасится в интенсивный розово-малиновый цвет. Насладившись таким превращением, добавьте туда же уксус или лимонную кислоту - раствор снова обесцветится.
Производит впечатление на маленьких детей и такой простенький опыт: добавьте в питьевую соду уксус так, как мы это делаем для теста. Только соды должно быть побольше, скажем, 2 столовые ложки. Выложите ее в блюдечко и лейте уксус прямо из бутылки. Пойдет бурная нейтрализация, содержимое блюдца начнет пениться и вскипать большими пузырями (осторожно, не наклоняться!). Для большего эффекта можно вылепить из пластилина "вулкан" (конус с отверстием наверху), разместить его на блюдце с содой, а уксус лить сверху в отверстие. В какой-то момент пена начнет выплескиваться из "вулкана" - такое зрелище малыш запомнит надолго.
А выращивать кристаллы не пробовали? Это совсем несложно, но займет несколько дней. Приготовьте перенасыщенный раствор соли (такой, в котором при добавлении новой порции соль не растворяется) и осторожно опустите в него затравку, скажем, проволочку с маленькой петелькой на конце. Через какое-то время на затравке появятся кристаллы.
Наверняка понравятся ребенку и опыты с желатином. Для начала приготовьте коллоидный раствор: в четверть стакана холодной воды добавьте 10 г сухого желатина и дайте ему хорошо набухнуть. Нагрейте воду до 50 градусов на водяной бане и проследите, чтобы желатин полностью растворился. Вылейте раствор тонким слоем на полиэтиленовую пленку и дайте высохнуть на воздухе. Из получившегося тонкого листика можно вырезать силуэт рыбки. Положите рыбку на фильтровальную бумагу (можно взять промокашку, если и ее нет, подойдет и туалетная бумага) и подышите на нее. Дыхание увлажнит студень с одной стороны, он увеличится в объеме, и рыбка начнет изгибаться.
На таком студне можно сохранить ледяные узоры. Приготовьте раствор, как описано выше, но желатина возьмите в 2-3 раза меньше. Еще теплый раствор вылейте на кусок стекла и сразу поставьте в морозилку. Вода будет кристаллизоваться, как на окнах зимой. Дня через три достаньте и дайте оттаять желатину. На нем останется четкий рисунок ледяных кристаллов.
Будьте предельно осторожны при проведении опытов, в которых используются лекарства или химические реактивы! Не оставляйте малыша наедине с ними! Следите, чтобы результаты химических опытов не оказались в доступности для ребенка и не попали в пищу!
Если ваш малыш постарше, он, скорее всего, захочет сам принять участие в проведении опытов. Дайте ему полоску универсальной индикаторной бумаги (продается в магазинах химических реактивов и в садоводческих магазинах) и предложите смочить ее любой жидкостью: слюной, чаем, супом, водой - чем угодно. Увлажненное место окрасится, и по шкале на коробке можно будет определить, кислотную или щелочную среду вы исследовали. Эта интересная и веселая игра может увлечь ребенка на несколько дней. А сколько времени освободится у мамы, пока чадо носится по дому, исследуя все подряд: от компота до огуречного рассола.
Вы, наверное, играли с ребенком в пиратов или разбойников? Что в такой игре главное? Правильно, найти клад. А чтобы игра была интереснее, можно использовать секретное послание, где указано место расположения клада. Сделать такое письмо дома можно двумя способами:
1. Обмакнуть перо или кисточку в молоко и написать послание на белой бумаге. Обязательно дайте высохнуть. Прочесть такое письмо можно, подержав его над паром (не обожгитесь!) или прогладив утюгом.
2. Напишите письмо лимонным соком или раствором лимонной кислоты. Чтобы его прочесть, растворите в воде несколько капель аптечного йода и слегка смочите текст.
Ваш ребенок уже подрос, или Вы сами вошли во вкус? Тогда следующие опыты для Вас. Они несколько сложнее ранее описанных, но справиться с ними в домашних условиях вполне реально. По-прежнему будьте очень аккуратны с реактивами!
Увлекательнейшее занятие - составление таблицы природных индикаторов. Ведь очень многие овощи, фрукты и даже цветы содержат вещества, меняющие цвет в зависимости от кислотности среды. Из подручного материала (свежего, сушеного или мороженого) приготовьте отвар и испытайте его в кислотной и щелочной среде (сам отвар - среда нейтральная, вода). В качестве кислотной среды подойдет раствор уксуса или лимонной кислоты, в качестве щелочной - раствор соды. Только готовить их надо непосредственно перед опытом, со временем они портятся. Испытания можно проводить следующим образом: в пустые ячейки из-под яиц наливаете, скажем, раствор соды и уксуса (каждый - в свой ряд, чтобы напротив каждой ячейки с кислотой была ячейка со щелочью). В каждую пару ячеек капаете (а лучше наливаете) немного свежеприготовленного отвара или сока и наблюдаете изменение окраски. Результаты заносите в таблицу. Изменение цвета можно записывать, а можно и раскрашивать красками - ими легче добиться нужного оттенка.
Интересно и разделение красителей методом бумажной хроматографии. Разотрите 2 маленьких зеленых листочка, и для извлечения из них красящих веществ добавьте 2 мл ацетона.
Вырежьте из фильтровальной бумаги полоску шириной 1 см, при этом на одном конце сделайте ее поуже, чтобы получился вытянутый "язычок". Над тем местом, где полоска начинает сужаться, простым карандашом наметьте линию старта. На середину этой линии нанесите одну за другой несколько капель полученного красителя (вытяжка хлорофилла). Каждую следующую каплю надо наносить после полного высыхания предыдущей. Чтобы капли скорее сохли, можно поместить полоску под низко опущенную включенную лампу.
Когда образуется пятно интенсивно-зеленого цвета, подвесьте полоску так, чтобы язычок на 1 см был погружен в бензин, налитый в небольшую банку. Под действием капиллярных сил растворитель будет подниматься по бумаге, а вместе с ним - и красители. Медленнее всех поднимается желто-зеленый хлорофилл б, быстрее - ксантофилл и еще быстрее - сине-зеленый хлорофилл а. С фронтом растворителя поднимается каротин. Опыт занимает 2-3 часа. Очень красивая хроматограмма получается, если использовать листья с красноватым или фиолетовым оттенком - такие встречаются у некоторых домашних растений.
Младшим школьникам можно предложить что-нибудь более существенное, например, изготовить мыло.
Сделать это можно вот как. Нагревая на водяной бане, растопите 70 г говяжьего жира и 30 г свиного сала. Затем, энергично мешая, добавьте нагретый раствор гидроксида натрия (25 г сухого гидроксида на 30 г воды). Осторожно, щелочь может разбрызгиваться!
Полученную смесь, помешивая, нагревайте на водяной бане 30 мин. По мере выкипания добавляйте горячую воду. Затем добавьте 100 мл 20%-ного раствора поваренной соли и снова нагрейте до полного отделения мыла. Собранное мыло при необходимости заверните в тряпку и отожмите (лучше делать это в перчатках, чтобы не обжечься крепким раствором щелочи).
Затем промойте мыло в небольшом количестве холодной воды и добавьте немного растворенного в спирте душистого вещества (это может быть тминное, анисовое, фенхельное масло или любое другое). Его надо совсем чуть-чуть, потому что запах очень сильный. После этого заверните мыло в прочную тряпку и тщательно разомните. И, наконец, слегка подогрев полученную массу, прессованием придайте ей вид обычного куска мыла.
А хотите понаблюдать за процессом переваривания пищи, так, как это происходит в желудке? Тогда стоит сделать искусственный желудок. Купленный в аптеке пепсин в порошке растворите в 250 мл воды. Белок сваренного вкрутую яйца натрите на терке и смешайте в стакане со 100 мл воды, 0,5 мл. концентрированной соляной кислоты и 50 мл. раствора пепсина. Кислоту нужно добавить потому, что пепсин действует только в кислой среде при pH 1,4-2.
Стакан выдержите несколько часов в теплом месте с температурой около 40 градусов (около плиты, на солнечном подоконнике). В течение первой четверти каждого часа содержимое стакана надо перемешивать. Уже через 2 часа можно заметить, что количество белка заметно уменьшилось. Через 6-8 часов весь белок растворится, и образуется малое количество желтоватой кожицы. Неприятный кислый запах содержимого стакана очень похож на запах не полностью переваренной пищи.
Заставьте воду менять цвет!
Сложность:
Опасность:
Сделайте этот эксперимент дома
Реагенты
Безопасность
- Перед началом опыта наденьте защитные перчатки и очки.
- Проводите эксперимент на подносе.
Общие правила безопасности
- Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
- Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
- Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 12 лет.
- Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
- Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
- Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
- Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
- Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.
Информация о первой помощи
- В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
- В случае проглатывания промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
- В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
- В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
- В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
- В случае травм всегда обращайтесь к врачу.
- Неправильное использование химических реагентов может вызвать травму и нанести вред здоровью. Проводите только указанные в инструкции эксперименты.
- Данный набор опытов предназначен только для детей 12 лет и старше.
- Способности детей существенно различаются даже внутри возрастной группы. Поэтому родители, проводящие эксперименты вместе с детьми, должны по своему усмотрению решить, какие опыты подходят для их детей и будут безопасны для них.
- Родители должны обсудить правила безопасности с ребенком или детьми перед началом проведения экспериментов. Особое внимание следует уделить безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
- Перед началом экспериментов очистите место проведения опытов от предметов, которые могут вам помешать. Следует избегать хранения пищевых продуктов рядом с местом проведения опытов. Место проведения опытов должно хорошо вентилироваться и находиться близко к водопроводному крану или другому источнику воды. Для проведения экспериментов потребуется устойчивый стол.
- Вещества в одноразовой упаковке должны быть использованы полностью или утилизированы после проведения одного эксперимента, т.е. после открытия упаковки.
Часто задаваемые вопросы
Не получилось сделать пять разных цветов.
В этом опыте очень важно соблюдать пропорции. Если переборщить с веществом или, наоборот, «пожадничать», цвет раствора получится немного другим. Возьмите новый стаканчик и повторите эксперимент, тщательно отмеряя раствор и сухой реагент согласно инструкции. Затем налейте в стеклянный стакан 50 мл воды и добавьте 3 капли раствора тимолового синего. Перемешайте. Теперь налейте раствор из стеклянного стакана в пластиковый.
Кроме этого, попробуйте использовать негазированную бутилированную воду без добавок. Вода из-под крана, газированная вода и вода с добавками чаще всего имеет pH, который существенно отличается от нейтрального (pH = 7).
Жидкость в третьем стакане шипит! Что это?
При смешивании лимонной кислоты и карбоната натрия Na 2 CO 3 образуется углекислый газ CO 2 . Именно он образует пузырьки в растворе.
Другие эксперименты
Пошаговая инструкция
Подготовим раствор pH-индикатора тимолового синего.
Подготовим образцы веществ, по-разному влияющих на pH раствора.
Добавим ко всем образцам раствор pH-индикатора .
pH-индикаторы - это вещества, меняющие цвет в зависимости от величины pH раствора, в который их добавили. По цвету индикатора можно определить значение pH раствора.
Такие цвета приобретает pH-индикатор тимоловый синий :
Ожидаемый результат
Краситель тимоловый синий придаёт жидкости различную окраску в зависимости от уровня её кислотности.
Утилизация
Твердые отходы эксперимента утилизируйте вместе с бытовым мусором. Растворы слейте в раковину и затем тщательно промойте ее водой.
Что произошло
Что такое pH раствора?
В водных растворах кроме молекул воды H 2 O есть и другие частицы - молекулы и ионы. Важная характеристика раствора - pH - определяется концентрациями ионов водорода H + и гидроксид-ионов OH – ions.
Если в растворе находится избыток гидроксид-ионов OH – , его pH будет больше 7. Такие растворы называются основными или щелочными .
Ионы H + и OH – вместе образуют воду H 2 O . Поэтому, если избытка ионов H + или OH – нет, pH раствора будет как у воды, т.е. 7. Такие растворы называются нейтральными .
Если в растворе присутствует избыток ионов H + , его pH будет меньше 7. Такие растворы называются кислыми .
Как разные вещества влияют на pH?
Многие вещества не оказывают влияния на pH раствора, в котором они находятся. Например, сахар C 12 H 22 O 11 или поваренная соль NaCl не делают воду более кислой или щелочной. То есть их добавление не изменяет концентрации ионов H + или OH – в растворе.
Есть вещества, которые, растворяясь, напрямую добавляют в раствор ионы H + или OH – . Например, лимонная кислота H 3 C 6 H 5 O 7 изнашего опыта распадается на ионы C 6 H 5 O 7 3– и H + . Последние понижают pH раствора.
Другие вещества отбирают ионы H + или OH – у воды. Например, Na 2 CO 3 в растворе распадается на ионы Na + и CO 3 2– . Ионы CO 3 2– отбирают H + у воды, образуя ионы HCO 3 – . В результате в растворе появляются «лишние» ионы OH – , и pH повышается .
Где какой pH?
В повседневной жизни нам встречаются вещества с очень разным значением pH .
Очень высокое значение pH можно встретить в средстве для прочистки труб. В сильнощелочной среде вещества, из которых состоят органические отходы, становятся неустойчивыми и разрушаются.
Растворенные карбонаты (аналогичные NaHCO 3 и Na 2 CO 3 в опыте) делают pH вод Мирового океана немногим больше 8.
Очень многие напитки имеют pH ниже 7. Даже те, которые вовсе не кажутся кислыми.
У желудочного сока весьма низкое значение pH. Именно такая среда нужна особым веществам - ферментам желудочного сока, чтобы эффективно переваривать пищу.
Почему жидкость меняет цвет?
Раствор тимолового синего мы добавляли в стаканчики с различными веществами. В результате получились растворы разного цвета, а молекулы тимолового синего, попав в различное окружение, стали вести себя стали по-разному.
Что же произошло в каждом стаканчике? Обозначим тимоловый синий как «Ind» (Indicator).
NaHSO 4 → Na + + H + + SO 4 2-
В результате в растворе становится много протонов (ионов водорода H +). Из-за большого количества протонов H + повышается кислотность раствора, а весь тимоловый синий (Ind 2− - синий) становится красным H 2 Ind.
Лимонная кислота C 6 H 8 O 7 из второго стаканчика тоже распадается в воде, образуя протоны H + . Более того, одна ее молекула может образовать целых три H + ! Но, в отличие от NaHSO 4 , лимонная кислота делает это так неохотно, что в растворе оказывается значительно меньше H + , чем в первом стаканчике. Поэтому часть тимолового синего становится красной H 2 Ind, а часть - желтой HInd − . Смесь желтого и красного цветов, как и в обычных красках для рисования, дает нам оранжевый.
В третьем стаканчике смесь лимонной кислоты C 6 H 8 O 7 и карбоната натрия Na 2 CO 3 образует еще меньше протонов H + . Поэтому весь тимоловый синий в таком окружении становится желтым HInd − . Среда раствора становится близкой к нейтральной. Казалось бы, такой же среды можно было бы добиться просто оставить воду как есть. Однако даже чистая питьевая вода содержит небольшое количество углекислого газа CO 2 , который делает ее слегка кислой. Именно поэтому мы используем смесь лимонной кислоты и карбоната натрия. Кстати, когда эти два вещества смешиваются, образуется углекислый газ, из-за которого смесь пузырится.
А вот в четвертом стаканчике гидрокарбонат натрия NaHCO 3 распадается на Na + , H + и CO 3 2- . Раствор этой соли слегка щелочной. Поэтому мы получаем зеленоватый цвет раствора из желтого HInd − и синего Ind 2− .
В пятом стаканчике тимоловый синий присутствует в виде Ind 2- и имеет, в соответствии со своим названием, синюю окраску, которая указывает на щелочную среду раствора. При взаимодействии карбоната натрия Na 2 CO 3 с водой образуются гидроксид-ионы, ответственные за создание щелочной среды:
Na 2 CO 3 + H 2 O → 2Na + + HCO 3 − + OH −
Развитие эксперимента
А вы знали, что жидкости в некоторых стаканчиках можно «перекрасить», просто продувая через них воздух?
С воздухом мы выдыхаем значительное количество углекислого газа. Когда он растворятся в воде, образуется слабая угольная кислота. Несмотря на низкую концентрацию, эта кислота может нейтрализовать щелочную среду в растворе. Поэтому если в течение двух минут продувать воздух через жидкость в четвертом стаканчике, она из зеленой превратится в желтую. Изменение окраски указывает на то, что раствор стал более кислым. Таким же методом можно «перекрасить» синий раствор в последнем стаканчике. Только в этом случае понадобится больше углекислого газа, поэтому и продувать придется дольше.
Проводить эту часть опыта удобнее всего с трубочкой для напитков. Но будьте осторожны: чтобы случайно не проглотить реагенты, воздух из трубочки нужно выдыхать, а не вдыхать.
Почему нейтральная среда - это рН=7, а не 0?
Это значение появляется из формулы для расчета pH воды. В чистой воде (· или H 2 O) при комнатной температуре концентрации ионов водорода (H +) и гидроксид-ионов (OH −) одинаковы и равны 10 7 частиц в 1 литре воды. А если на каждый отрицательно заряженный ион приходится положительный, то вместе они дают нейтральную реакцию. Это как смешать черную и белую краску, и в итоге получить нейтральный серый цвет.
Когда мы добавляем в воду кислоту, она отдает в раствор дополнительные ионы водорода H + . В результате ионов водорода H + оказывается больше, чем OH − , и раствор становится кислым. Но почему значение рН падает, если в растворе больше ионов водорода? Всё дело в формуле: значение рН обратно концентрации H + . Поэтому чем больше ионов водорода, тем ниже будет цифра значения рН. Получается, что рН=7 - точка отсчета для кислотно-основных реакций. Это значение может меняться в обе стороны (уменьшаться когда среда становится кислой и увеличиваться, если она становится щелочной).
Все мы любым фокусы. Многие из нас знают несколько простых фокуса, которыми можно удивить друзей во время вечеринки или показать детям и рассмешить их. Сегодня мы сделаем своеобразный химический эксперимент, который также может стать красивым фокусом.
Давайте первым делом посмотрим видеоролик:
Итак, для того, чтобы приготовить нашу чудо жидкость, возможно придется сходить в аптеку, но уверяем вас – дело того стоит.
Нам понадобится:
- Два стакана одинаковых размеров;
- Два небольших стакана (можно из пластика);
- Емкость, в которую мы нальем теплую воду;
- Ложка, с которой мы будем перемешивать;
- Картофельный или кукурузный крахмал;
- Один грамм витамина C;
- Настойка йода;
- Перекись водорода (3%);
- Шприцы для более точного дозирования всех компонентов.
Если витамин C будет в виде таблеток, то их необходимо раздробить в порошок. Первым делом нам нужно добавить грамм витамина в пластиковый стакан и добавить 60 мл теплой воды.
Следующим делом следует приготовить жидкий крахмал, смешав одну чайную ложку крахмала в 150 мл холодной воды. Далее добавляем еще 150 мл горячей воды и хорошенько размешиваем.
Берем два одинаковых стакана и заливаем в них по 60 мл теплой воды.
В первый стакан добавляем 5 мл настойки йода и 10-12 мл жидкости с витамином C. После добавления жидкости с витамином, йод полностью обесцветится.
Во второй стакан добавляем 15 мл перекиси водорода и 7 мл жидкого крахмала.
Подготовительный этап окончен, а это значит, что можно переходить к самому фокусу. Берем стаканы и переливаем жидкость из одного в другой.
После этого нам остается поставить один стакан на стол и ждать. Жидкость вскоре изменит свой цвет на темный. В химии этот эксперимент известен как йодные часы. Если изложить суть эксперимента максимально доступным образом, то можно сказать, что это своеобразное противостояние между крахмалом, который превращает йод в темную жидкость и витамином C, который не дает это сделать. В конце концов витамин полностью расходуется и жидкость мгновенно меняет свой цвет. Магия удалась. Кстати если добавить в темную жидкость еще немного порошка витамина C, то жидкость опять обесцветится на некоторое время.
Легко ли смешивать цвета? Конечно, да! Если смешать красный и желтый, то получим оранжевый, а синий и желтый при смешивании дают зеленый цвет. Кажется все очень просто, ведь на практике мы много раз все это проделывали. Смешать то цвета легко, а вот разделить можно ли? Проведем вместе простые опыты с цветом.
Оказывается и это возможно сделать. Для того чтобы узнать из каких цветов состоит, например, черный или фиолетовый цвет можно использовать научный метод, называемый хроматография . Открыл хроматографию русский ученый Михаил Семенович Цвет. Получилось забавное совпадение: ученый изучал цвета и фамилия у него Цвет.
Суть метода в том, что вода по-разному растворяет различные вещества и краски. Молекулы одних веществ «плывут» быстрее, чем других. Хроматографию используют для разных целей. Анализ крови делают с ее помощью, и преступления раскрывают, новые лекарства изобретают, воду очищают, и даже запахи разделают. Много полезного «умеет» хроматография. Мы сегодня проделаем простой опыт с салфеткой, который продемонстрирует этот научный способ. Для вас сегодня опыты с цветом для детей . С цветами будут в:yes: другой раз.
Из чего состоит черный цвет?
Чтобы ответить на этот вопрос, нам понадобятся:
Обратите внимание, что салфетка, на которой было нарисовано кольцо черным фломастером, не стала черной, а на ней проявились разные цвета. Тоже можно сказать и о салфетке с фиолетовым кольцом.
Получается, что воспользовавшись методом хроматографии, мы смогли увидеть из каких цветов состоят черный, фиолетовый, коричневый и другие сложные цвета. Хочу отметить, что фломастеры разных производителей могут вести себя по разному, и могут получиться различные цвета.
Из нашего простого опыта можно увидеть, что черный — это не просто черный, а смешение различных цветов.
Поэкспериментировав с салфетками, мы решили сделать что-то подобное на ткани.
Хроматография на ткани
Мы провели ряд испытаний и выяснили, что с помощью фломастеров легко и весело можно создать уникальные и удивительные узоры на ткани. Это завораживает, когда из хаотических точек образуется необычный узор! Создать простой рисунок из точек и линий разного цвета — легко. Мы экспериментировали с кусочками белой ткани и обычными фломастерами. Но если бы у нас были водостойкие фломастеры, то мы бы обязательно украсили наши футболки. Итак, как же мы это делали?
Для опыты использовали:
Я еще не придумала, что с этими 
узорами можно сделать. Если возникнут идеи, то обязательно пишите. Такой красоте нельзя пропадать. Так как у нас есть еще большая белая простынь, то я уверена, что эксперименты с хроматографией на этом не закончатся!
Удачных экспериментов! Наука – это весело!
