خلاصه ای از آزمایشات با یخ خشک در مدرسه. آزمایش برای کودکان با یخ. تونل های رنگی در بلوک یخی

در این مقاله به برخی از خواص جالب یخ خشک و همچنین نحوه تعامل دقیق آن با آب و برخی از شاخص های قلیایی خواهیم پرداخت.

اول از همه در ویدیو با روند آزمایش ها آشنا می شویم

در طول آزمایشات به موارد زیر نیاز خواهیم داشت:
- یخ خشک؛
- فنل فتالئین؛
- تیمولفتالئین؛
- هیدروکسید سدیم؛
- تیمول آبی؛
- کارمین نیل؛
- فلاسک؛
- سیلندر اندازه گیری؛
- محلول آمونیاک

اولین شاخص ها، یعنی فنل فتالئین و تیمولفتالئین، در یک محیط خنثی بی رنگ هستند. با این حال، ارزش قلیایی کردن آنها با هیدروکسید سدیم را دارد، زیرا نشانگرها رنگ آنها را تغییر می دهند.

یخ خشک را به محلول اضافه کنید. در نتیجه دی اکسید کربن شروع به تولید می کند که با محلول هیدروکسید سدیم واکنش می دهد. در این حالت، بسته به نسبت، کربنات یا بی کربنات سدیم تشکیل می شود. اسیدیته در محلول تغییر می کند، در نتیجه شاخص ها نیز رنگ خود را تغییر می دهند.

شاخص های بعدی که در طول آزمایش مورد استفاده قرار می گیرند تیمول آبی و کارمین نیلی هستند. اولین نشانگر در محلول خنثی زرد است و دومین نشانگر آبی است.

محلول را قلیایی می کنیم. آبی تیمول آبی و کارمین نیلی سبز می شود. کارمین نیل در یک محیط به شدت قلیایی زرد می شود.

برای رسیدن به این هدف تلاش کنیم.

یخ خشک را داخل فلاسک ها می ریزیم. آبی تیمول پس از مدتی به رنگ زرد و سپس نارنجی در می آید و کارمین نیل به رنگ آبی در می آید.

در نهایت آخرین آزمایش را ارائه خواهیم داد که در طی آن از یک نشانگر جهانی استفاده می شود که در یک سیلندر اندازه گیری ریخته می شود و آب گرم اضافه می شود و پس از آن محلول آمونیاک اضافه می کنیم و پس از آن رنگ محلول به آبی تغییر می کند.

مقداری آب دیگر اضافه کنید.

و در آخر تکه های کوچک یخ خشک را داخل سیلندر می اندازیم.

یخ خشک با هیدروکسید آمونیوم که در محلول است واکنش می دهد و به تدریج رنگ محلول از بنفش به زرد تغییر می کند.

چند بار عبارت "یخ خشک" را شنیده اید؟ آیا بارها از خود پرسیده اید که واقعا چیست؟ کجا و چرا استفاده می شود؟ سرمقاله زندگی داغسعی خواهد کرد به شما کمک کند تا این را بفهمید.

یخ خشک چیزی جز دی اکسید کربن در حالت انجماد نیست. به دلیل ویژگی آن خشک نامیده می شود - بدون تبدیل شدن به حالت مایع تبخیر می شود. دمای خود آن -78.5 درجه سانتیگراد است. بیایید به کاربردهای اصلی یخ خشک نگاه کنیم.

یخ زدگی و سرد شدن

یخ خشک اغلب برای انجماد یا خنک کردن مواد غذایی به خصوص در مقادیر زیاد استفاده می شود. مزایای اصلی دمای بسیار پایین است که در آن محصولات خراب نمی شوند و پوسیده نمی شوند.

ذخیره سازی و حمل و نقل

پزشکان از یخ خشک برای ذخیره و حمل و نقل خون و همچنین اعضای اهداکننده استفاده می کنند.

کربناته شدن آب

یخ خشک می تواند مایعات را کربناته کند و واکنش های شیمیایی را کاهش دهد.

ایجاد جلوه های ویژه

اغلب از یخ خشک برای ایجاد جلوه های ویژه، به عنوان مثال، برای اجراهای تئاتری و همچنین در انواع نمایش ها استفاده می شود.

عامل اطفاء حریق

برای خاموش کردن آتش می توان از یخ خشک استفاده کرد. دی اکسید کربن دسترسی به اکسیژن را مسدود کرده و آتش را خاموش می کند.

- یک راه عالی برای تفریح.

• اگر یخ خشک را در آب صابون قرار دهیم، می توانیم مقدار زیادی کف پر از مه بدست آوریم.

• وقتی یخ خشک را با قاشق فشار می دهید صدای جیر جیر می شنوید. این نتیجه تصعید شتابان (انتقال از حالت جامد به گاز) است.

• اگر یخ خشک را به یک بطری آب اضافه کنید و آن را ببندید، آب گازدار دریافت می کنید، اما اگر یخ خشک بیش از حد داشته باشید، این اتفاق می افتد.

خود نام "یخ خشک"کمی عجیب به نظر می رسد، اینطور نیست؟ ما به این واقعیت عادت کرده ایم که یخ به سرعت ذوب می شود و به آب معمولی تبدیل می شود ... اما اینجا همه چیز بسیار پیچیده تر است. یخ خشک در واقع یک گاز است! بنابراین، چنین یخی ذوب نمی شود، بلکه تصعید می شود، یعنی بلافاصله از حالت جامد به حالت گازی تبدیل می شود! در این آزمایش به بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی مختلف یخ خشک خواهیم پرداخت.

معرف ها و تجهیزات:

• یخ خشک؛
• آب مقطر؛
• صابون مایع (مایع ظرفشویی)؛
• تیمولفتالئین؛
• فنل فتالئین؛
• تورنسل
• کاسه شیشه ای؛
• 3 عدد لیوان.

آموزش گام به گام

یک تکه یخ خشک بردارید و روی یک قاشق فلزی بگذارید. پس از چند ثانیه، شروع به جهش و جغجغه های کمی می کند.

بیایید یخ خشک را داخل یک کاسه شیشه ای با آب بریزیم - دود سفید و انتشار سریع حباب های گاز را مشاهده می کنیم.

اگر چند قطره به آب اضافه کنید، کف غلیظی از حباب های صابون پر از دود سفید ظاهر می شود.

حالا بیایید 3 لیوان با محلول های نشانگر را برداریم: (رنگ آبی)، فنل فتالئین (بدون رنگ) و تورنسل (رنگ قرمز-نارنجی). سپس مقداری هیدروکسید سدیم اضافه کنید. محلول ها رنگ خود را تغییر دادند: کارمین نیل سبز، فنل فتالئین به رنگ زرشکی و تورنسل آبی شد. به هر لیوان چند تکه یخ خشک اضافه کنید. پس از مدتی شاهد تغییر رنگ محلول ها به رنگ اصلی هستیم.

توضیح فرآیندها

یخ خشک یک ماده بسیار ساده (فاز جامد CO2) است. به صورت رایگان در دسترس است و عمدتاً برای حمل و نقل استفاده می شود محصولات غذایییا تمیز کردن سطوح فنی اما در آزمایشگاه خانگی، یخ خشک به یک معرف ارزشمند تبدیل می شود! نکته برجسته یخ خشک این است که بلافاصله از حالت جامد به حالت گازی بدون فاز مایع میانی می رود (این فرآیند نامیده می شود. ).

دمای تصعید 78.5- درجه سانتی گراد است. در تماس با آب، یخ خشک به سرعت از حالت جامد به گاز تبدیل می شود. از بیرون به نظر می رسد در حال جوشیدن است، فقط با تبخیر روشن تر و مشخص تر. علاوه بر این، دی اکسید کربن تبخیر شده سنگین تر از هوا است (چگالی 1.9768 کیلوگرم در متر مکعب در مقابل 1.225 کیلوگرم در متر مکعب) و بنابراین "" بالا نمی رود، بلکه در امتداد سطح اطراف ظرف با آب پخش می شود.

هنگامی که صابون مایع اضافه می شود، حباب های گاز آزاد شده به سرعت آن را کف می کند و کف غلیظی تشکیل می شود که با دی اکسید کربن سفید پر شده است.

اگر یخ خشک را در یک قاشق فلزی قرار دهید، جهش می کند و جغجغه می کند. واقعیت این است که روی یک سطح فلزی گرم، یخ خشک خیلی سریع تصعید می‌شود و محفظه‌هایی با افزایش فشار ایجاد می‌کند، به همین دلیل است که شناور یخ ما "پرش" می‌کند.

هنگامی که یخ خشک در آب تصعید می شود، دی اکسید کربن آزاد شده با آب واکنش داده و اسید کربنیک تشکیل می دهد و اسیدیته را تغییر می دهد. از این خاصیت یخ خشک می توان برای تغییر رنگ های زیبا با محلول های نشانگر استفاده کرد. در یک محیط خنثی، کارمین نیل آبی، تورنسل قرمز-نارنجی و فنل فتالئین بی رنگ است. هنگامی که هیدروکسید سدیم اضافه می شود، محیط قلیایی می شود و رنگ محلول ها به ترتیب به سبز، آبی و زرشکی تغییر می کند. هنگامی که یخ خشک به محلول های قلیایی اضافه می شود، اسید کربنیک تشکیل می شود. در نتیجه اسیدیته محلول ها افزایش می یابد، محیط خنثی می شود و رنگ محلول ها به حالت اولیه تغییر می کند.

اقدامات پیشگیرانه

حتما دستکش بپوشید و از تماس پوست با یخ خشک خودداری کنید تا دچار سوختگی سرد نشوید (دمای یخ خشک 78.5- درجه سانتیگراد است).

استنشاق دود CO2 می تواند باعث سردرد شود.

توجه! سعی نکنید این تجربه را به تنهایی تکرار کنید.

این یخ را خشک می نامند، زیرا هرگز آب نمی شود، خیس نمی شود و مانند یک گودال پخش نمی شود. هنگامی که در یک محیط گرم قرار می گیرد، با دور زدن حالت مایع، شروع به تبخیر می کند - به گاز، دی اکسید کربن تبدیل می شود که از آن به دست می آید. دمای آن منفی 78.9 درجه است. اگر آن را با دست خالی بگیرید، می تواند پوست شما را بسوزاند. نگه داشتن تکه ای از چنین یخی در کف دست به اندازه زغال سنگ در حال سوختن دشوار است. برای اینکه دچار «سوختگی» نشوید، باید مدام پرتاب شود.

هنگام خرید بستنی، یک تکه یخ خشک برای آزمایش بخواهید. لازم است آن را به خوبی با بستنی در روزنامه بپیچید: سپس یخ به زودی تبخیر نمی شود و بستنی به زودی آب نمی شود.

اگر یک تکه یخ خشک را در لیوانی که دو سوم آن از آب پر شده است بیندازید، به سرعت شروع به تبدیل شدن به گاز می کند. پف های بخار شیشه را احاطه کرده است. این زوج چیست؟ دست خود را از آن رد می کنید، احساس می کنید که کاملا سرد است.

بخاری که معمولاً در بالای آب در حال جوش می بینیم قبلاً مه است، ذرات آب متراکم شده در هوای سرد. وقتی یخ خشک تبخیر می شود، پدیده کمی متفاوت رخ می دهد. در اینجا دی اکسید کربن آزاد شده خود متراکم نمی شود، بلکه بخار آب را به خودی خود متراکم می کند که به طور نامرئی در هوا وجود دارد. دی اکسید کربن سرد سفید می شود و ما شاهد خروج بخار از شیشه هستیم. این یادآور پدیده ای است که از طریق دهان روی یک آینه سرد نفس می کشیم. سطح آن از کوچکترین ذرات آبی که روی آن نشسته است مات می شود. در آب، تبخیر دی اکسید کربن جامد با شدت بیشتری اتفاق می افتد، زیرا آب گرما را بهتر از هوا هدایت می کند.

حباب هایی که در آب نزدیک یخ خشک تشکیل می شوند را تماشا کنید. به نظر می رسد که آنها از داخل نقره اندود شده اند یا به قولی پر از جیوه هستند. و شما قبلاً از یک تجربه گذشته می دانید که وقتی یک پرتو نور (در یک زاویه خاص) به مرز بین آب و هوا برخورد می کند، این پرتو کاملاً منعکس می شود. به همین دلیل است که اگر پرتوهای نور که از آب می گذرد، با چنین زاویه ای بر روی حباب هوا یا گاز دیگری بیفتد، نور کاملاً منعکس می شود، مانند یک آینه.

اگر یک تکه یخ خشک را روی یک صفحه آلومینیومی گرم قرار دهید و کج کنید، یخ به راحتی روی آن می لغزد. دی اکسید کربن آزاد شده در تماس با فلز صفحه نوعی بالشتک گازی را تشکیل می دهد که با محافظت از یخ خشک در برابر تبخیر سریع، امکان لغزش آسان روی صفحه را فراهم می کند.

ناتالیا یاکوبو

خلاصه فعالیت های شناختی و تجربی

بر روی موضوع: « آزمایش با یخ خشک»

برای کودکان در تمام سنین

هدف: تشکیل پژوهش و شناختیعلاقه از طریق آزمایش با یخ خشک.

وظایف:

آموزش دهید فرزندانفرضیه بسازید و آنها را آزمایش کنید به صورت تجربی;

غنی سازی واژگان فرزندان;

افزایش علاقه به تجربی فعالیت هاو تمایل به درگیر شدن در آن؛ دقت، تمایل به دستیابی به نتیجه مثبت در روند کار.

مواد: یخ خشک (در گرانول، ظرفی با آب گرم، توپ، مواد شوینده، رشته، لگن، فلاسک، قاشق، دستکش خانگی، کت سفید، نقاشی با حیوانات شمال، سینی.

خواص یخ خشک

یخ خشک دی اکسید کربن جامد است. در دمای معمولی، با دور زدن فاز مایع، به حالت بخار می رود. ویژگی های ترکیب و ساختار داخلی آن، با وجود دمای بسیار پایین سطح، این امکان را فراهم می کند که یک تکه از چنین یخی را با کف دست برهنه برای مدت کوتاهی بدون خطر یخ زدگی پوست بگیرید.

یخ خشک بسیار راحت است زیرا نیازی به دور ریختن آن نیست - وقتی دیگر نیازی به آن نیست، به سادگی در هوای آزاد رها می شود (تبخیر در این مورد خیلی سریع اتفاق می افتد، یخ دی اکسید کربن هیچ گودال آبکی باقی نمی گذارد، و فقط دی اکسید کربن در جو آزاد می شود - بدون ناخالصی مضر).

5 برابر کندتر از ذوب یخ های معمولی تبخیر می شود و برای ایجاد دمای پایین مورد نیاز 15 برابر کمتر از یخ آب لازم است.

تجربه 1

"سوپر دودکش"

مرحله آزمایش:

یخ خشک را در ظرفی بریزید و آب گرم به آن اضافه کنید (هر چه دمای آب بالاتر باشد واکنش قوی تر است). در نتیجه، پف‌هایی از بخار سفید از ظرف ظاهر می‌شود و شروع به پخش شدن در تمام سطح می‌کند. آزمایش موفقیت آمیز بود!

توضیح آزمایش:

یخ خشک با آب گرم واکنش داده و دی اکسید کربن آزاد می کند. و از آنجایی که دی اکسید کربن از هوا سنگین تر است، با خارج شدن از ظرف، شروع به پخش شدن در امتداد سطح در یک مه غلیظ می کند. علم عالی است!

تجربه 2

"فرنی صابون"

مرحله آزمایش:

ما مواد شوینده را به مخلوطی از آب و یخ خشک اضافه می کنیم، در نتیجه حباب های صابون ظاهر می شوند، پر از مه غلیظ.

تجربه 3

"حباب صابون"

کدام یک از ما در کودکی دوست نداشتیم حباب بزنیم؟

مرحله آزمایش:

یخ خشک را در ظرفی بریزید و مقداری آب گرم به آن اضافه کنید. یک طناب در امتداد کنار کاسه می کشیم (طناب را از قبل در مواد شوینده خیس می کنیم، آن را محکم به لبه فشار می دهیم. یک فیلم صابون تشکیل می شود. پس از آن مشاهده می کنیم که چگونه حباب صابون به آرامی روی کاسه افزایش می یابد. یخ به شکل تبدیل می شود. بخار فیلم صابون را بیشتر و بیشتر باد می کند، تا زمانی که کشش از درون آن را باز کند، و وقتی این اتفاق افتاد، بخار سفید از کاسه خارج می شود و به شکل جریان چرخشی تماشایی روی میز پخش می شود.

تجربه 4

چگونه بادکنک را بدون پمپ باد کنیم؟

مرحله آزمایش:

یخ خشک را در یک فلاسک باریک قرار می دهیم و مقداری آب گرم می ریزیم، بخار شروع به آزاد شدن می کند. توپ را روی گردن فلاسک می گذاریم، بخار کل توپ را پر کرده و دیواره های آن را کشیده می شود. توپ منفجر شد!

یخ خشک خواص شگفت انگیز بسیاری دارد و ترفندهای آن نه تنها شگفت انگیز است فرزندانبلکه بزرگسالان تجربیاتبا استفاده از این ماده، آنها می توانند به سرعت روحیه دهند و هر رویدادی را به یک ماجراجویی واقعا فراموش نشدنی تبدیل کنند.

انتشارات مرتبط:

هدف: به این درک برسیم که در اطراف ما و درون ما هوا وجود دارد. وظایف: آموزشی: در مورد خواص هوا،.

GCD برای فعالیت های تجربی "علم مواد و تبدیلات. آزمایشات رنگ در شیمی »خلاصه درس آزاد فعالیت های تجربی در گروه مقدماتی با موضوع: "علم مواد و تبدیلات. رنگی.