FoodPro Preloader

Finn Candy Rainbow med kjemi


Nøkkelkonsepter Kjemi molekyler Spredning gradient Solutions Introduksjon Her er et morsomt prosjekt du kan prøve med leftover candy du har. Du vil lage noe fantastisk kunst uten å bruke noe annet enn farget godteri og varmt vann - og litt vitenskap. Lagre litt godteri og kom i gang! Bakgrunn Mange av maten vi spiser er farget med kunstige fargestoffer. N

Nøkkelkonsepter
Kjemi
molekyler
Spredning
gradient
Solutions

Introduksjon
Her er et morsomt prosjekt du kan prøve med leftover candy du har. Du vil lage noe fantastisk kunst uten å bruke noe annet enn farget godteri og varmt vann - og litt vitenskap. Lagre litt godteri og kom i gang!

Bakgrunn
Mange av maten vi spiser er farget med kunstige fargestoffer. Noen av disse fargestoffene vil lett oppløses i vann. Dette betyr at når matvarer som inneholder fargestoffene er plassert i vann, vil molekylene som utgjør fargestoffet bryte seg bort fra maten og begynne å spre seg ut i vannet. Prosessen der molekyler sprer seg ut som dette kalles diffusjon. Molekylene har en tendens til å spres fra områder hvor det er mye av den typen molekyl (en høy konsentrasjon) til områder der det er færre av den typen molekyl (en lavere konsentrasjon). Til slutt spredt molekylene seg nok til at konsentrasjonen er lik overalt. Dette kalles likevekt. Molekylene slutter imidlertid ikke å flytte helt på det tidspunktet. De vil fortsatt sprette rundt tilfeldig, og diffusjon vil fremdeles oppstå - men mye langsommere.

Høres alt som forvirrer? Ikke bekymre deg! Du opplever molekylær diffusjon hver dag med luktesansen. Har du noen gang lagt merke til hvordan en lukt vil virke sterkere når du er svært nær kilden, eller når luktkilden nettopp har startet (for eksempel, trekker du et parti med ferskt bakte kaker ut av ovnen)? Dette skyldes at det i utgangspunktet er en høyere konsentrasjon av luktfremkallende molekyler i luften nær kilden. Gradvis vil disse molekylene diffundere gjennom luften inn i resten av rommet slik at du kan oppdage lukten fra lenger unna. I denne testen vil du se diffusjon i handling i stedet for å lukte den - ved å bruke væsker i stedet for gasser.

materialer

  • Hard-shelled farget candies, som M & Ms eller Skittles
  • Liten plate
  • Glass eller målekopper
  • Varmt vann fra springen
  • Oppvaskhåndkle eller papirhåndklær
  • Skje
  • Sukker
  • Arbeidsstasjon enn kan tolerere utslipp og fargefarger
  • Matfarging (valgfritt)

Forberedelse

  • Ordne stykker av godteri i en sirkel rundt den indre randen av platen. Bruk minst to forskjellige farger, skifte dem i grupper på to eller tre.
  • Fyll en måleboks eller et glass med varmt vann fra springen.

Fremgangsmåte

  • Tørk varmt varmt vann i midten av platen, til den delvis dekker godteri (eller fullt, avhengig av hvor dyp platen er).
  • Se på platen tett i noen få minutter. Hva skjer?
  • Tøm og tørk av platen.
  • Lag en sirkel med candy rundt platen igjen.
  • Sett en liten haug med sukker (omtrent en fjerdedel teskje) direkte i midten av tallerkenen.
  • Tørk varmt varmt vann i nærheten av midten av tallerkenen (men ikke direkte på sukkestabletten).
  • Se på platen tett i noen få minutter. Hva skjer denne gangen? Er det forskjellig fra hva som skjedde første gang?
  • Rengjør platen og gjenta testen. Prøv forskjellige fargemønstre og / eller ordne candy (og sukker) i forskjellige former. Hvilke mønstre og kunstverk kan du gjøre?
  • Ekstra: Se på tallerkenen i omtrent fem til 10 minutter. Fargene fortsetter å diffusere i samme takt som de gjorde først?
  • Ekstra: Legg tallerkenen ut hele dagen og sjekk den regelmessig eller la den sitte over natten. Hvor lang tid tar fargene å blande seg helt?
  • Ekstra: Prøv testen med kaldt vann i stedet for varmt vann. Fargelegger fargene i en annen hastighet?
  • Ekstra: Slipp litt matfargestoffer inn i en plate med stillevann og se hvordan det diffunderer. Hvordan er det lik eller forskjellig fra fargen diffustert fra candy? Kan du finne ut hvorfor?

Observasjoner og resultater
Når du fyller vann på platen, begynner candy farget belegg å løsne opp i vannet. Som et resultat kan du se det fargede fargestoffet diffus mot midten av platen. Denne diffusjonen kan resultere i fantastiske, fargerike regnbue mønstre, da fargene forblir mest adskilte først i stedet for å bløde sammen. Du har kanskje sett et "Pie wedge" -type mønster med forskjellige skiver av hver farge du arrangerte rundt felgen.

Når du setter sukker i midten av platen skjer noe merkelig. Fargestoffet ser ut til å treffe en usynlig vegg i vannet og slutter å diffusere i begynnelsen, og diffunderer så mye langsomt. Dette skjer fordi i tillegg til farget fargestoff inneholder sukkens belegg også sukker. Både sukker og fargestoff oppløses i vannet og danner en blanding som kalles en løsning. Husk hva du leser i bakgrunnen om gradienter. Med den første testen ønsker sukker å spre seg fra hvor det er høy konsentrasjon av sukker (rett ved siden av candy) til der det er en lavere konsentrasjon av sukker (midten av tallerkenen). Hele løsningen (sukker og fargemolekyler) beveger seg langs denne gradienten fra høy konsentrasjon til lav konsentrasjon. Selv om du ikke ser sukkeret fra candy belegg, kan du se det fargede fargestoffet. Med den andre testen er det imidlertid allerede mye sukker i midten av platen. Det er ikke en bratt sukkergradient mellom platen på platen og midten. Dette forhindrer at sukker (og fargestoffet) sprer seg mot sentrum så raskt. Du lurer kanskje på "vel, det er fortsatt ingen fargemolekyler i midten av platen, så bør ikke fargestoffmolekylene fortsette å diffusere, selv om sukkeret ikke gjør det?" Det er et godt spørsmål! Ulike typer molekyler diffunderer ved forskjellige hastigheter i vann. I dette tilfellet diffunderer løsningen med sukkermolekylene mye raskere enn fargemolekylene ville på egen hånd. Dette forklarer hvorfor, hvis du slipper litt matfarging i stille vann, diffunderer det mye langsommere enn fargestoffet fra candy. Matfargestoffet inneholder ikke noe sukker.

Hvis du ser på platen en stund, har du kanskje lagt merke til at fargene forblir skilt for en stund. Dette kan virke overraskende - du kan forvente at fargene til alle blandes sammen og gjør en gjørmete brun. Husk imidlertid at det er sukkergradienten som driver diffusjonen. Etter at hele platen er fylt med farger, er sukkerkonsentrasjonen den samme overalt - det er ingen sukkergradient mellom de forskjellige fargene. Så fargene vil fortsette å diffundere sakte på grunn av tilfeldige bevegelser av molekylene, men denne prosessen er mye langsommere enn den første diffusjonen som forårsakes av sukkervarianten.

Rydde opp
Du vil sannsynligvis ikke spise grøtaktig godteri, så kast bort eventuell gjenværende godteri eller vann i søppelet. Bruk et håndkle for å tørke opp sølt vann.

Mer å utforske
Candy Chromatography: Hva gjør disse farger ?, fra Science Buddies
Finn de skjulte farger av høstbladene, fra
Kromatografi: Vær en fargedetektor, fra
Forbløffende Diffusjon, fra Science Made Simple
Vitenskapsaktiviteter for alle aldre !, fra Science Buddies

Denne aktiviteten brakte til deg i samarbeid med Science Buddies

The Carbon Trap: Kan Kina overleve uten kull?Kan Offshore Drilling virkelig gjøre USA olje uavhengig?Vil billig naturgass gjenopplive hydrogenbilen?Dagens klimaendring virker mye raskere enn endringer i de siste 65 millioner åreneGlad 170 til!Amerikas beste klimaforsvar ligger i offentlige landEn matematisk guide til verdens mest levende byerDyr over hele verden Stick nær hjemmet når mennesker beveger seg inn