Kulcsfogalmak
Kémia
Savak
Bázisok
Kémiai reakciók
Bevezetés
Tudtad, hogy a világon több ezerféle üdítő létezik? Gondolod, hogy ízlene neked a sajtízű üdítő? Mi a helyzet a polip ízű üdítővel? Bár az ízek országonként eltérőek lehetnek, egy dolog közös minden üdítőben: a buborékok! Az üdítő nem üdítő a pezsgés nélkül – de elgondolkodtál már azon, hogyan hozzák létre ezeket a buborékokat? Ebben a tevékenységben elkészítheted a saját buborékos italodat, miközben felfedezed azokat a reakciókat, amelyek a híres pezsgést létrehozzák.
Háttér
A savak és bázisok mindenhol ott vannak körülöttünk; a mosogatószerekben, a gyógyszereinkben – még az ételeinkben is! Részben azért rendkívül hasznosak, mert olyan erősen reagálnak egymással. Ezeket a reakciókat felhasználhatjuk arra, hogy segítsenek a tisztálkodásban, enyhítsék a beteg gyomrot, vagy érdekesebbé tegyék az ételek ízét.
A bázis olyan vegyület, amely negatív töltésű hidroxidionokat képes leadni. Ha bázist adunk vízhez, a bázikus vegyület szétesik, és a hidroxidionok hozzáadásával az oldat bázikusabbá válik. A bázisok számos háztartási tisztítószerben, valamint a gyomorsav semlegesítésére szolgáló gyógyszerekben is megtalálhatók a gyomorégéstől szenvedők számára.
A sav ezzel szemben olyan vegyület, amely pozitív töltésű hidrogéniont (vagy protont) képes leadni. Ha egy savat vízhez adunk, az szétválik, és hidrogénionjainak hozzáadásával az oldat savasabbá válik. Bár egyes savak veszélyesek lehetnek, a túléléshez szükségünk is van rájuk. Például, amikor rágunk, a nyálban lévő sav segít lebontani az ételt az emésztéshez!
Amikor egy savat és egy bázist egyesítünk, sav-bázis reakciót indítunk el. Ha egyenlő számú hidrogén- és hidroxidion van jelen, a sav és a bázis semlegesíti egymást, sót és vizet képezve. Ebben a tevékenységben azt a reakciót vizsgáljátok meg, amely akkor játszódik le, amikor egy savat és egy bázikus karbonátot egyesítetek.
Műszerek
- Hideg víz
- Két citrom
- Kanálnyi cukor (ízlés szerint több vagy kevesebb)
- Kanálnyi szódabikarbóna
- Műanyag vagy üvegpohár
- Keverőkanál
- Citromfacsaró/prés (ajánlott)
- Kés (a citromok felszeleteléséhez)
- Felnőtt segítő
- Jég (opcionális)
.
Előkészítés
- A felnőtt segítőd vágja félbe mindkét citromot.
Eljárás
- A citromfacsaróval facsard ki mindkét citrom összes levét a poharadba. Kóstoljon meg néhány cseppet a levéből. Hogyan írná le az ízét?
- Adj a poharadban lévő citromléhez ugyanannyi hideg vizet. Kóstolja meg újra a keveréket. Más az íze, mint csak a citromlének? Milyen szempontból?
- Adj hozzá óvatosan egy teáskanál szódabikarbónát. Keverd meg a kanáloddal a keveréket. Mi történik, ha szódabikarbónát adsz a citromléhez? Mit látsz és hallasz, mi történik a pohárban?
- Keverj a kanaladdal egy teáskanál cukrot a keverékbe. Adj hozzá jeget, ha hidegen szeretnéd!
- Kóstold meg a főzetedet! Mit veszel észre az ízén? Miben különbözik a citromlétől önmagában?
- Különlegesség! Hagyd állni a keveréket egy órát, majd kóstold meg újra. Hogyan változott az íz az egy óra alatt? Mit gondolsz, miért következett be ez a változás?
Megfigyelések és eredmények
Ebben a tevékenységben pezsgést vagy buborékosodást kellett volna megfigyelned, amikor a szódabikarbónát hozzáadtad a citromlé keverékedhez. Ezenkívül, amikor megkóstoltad a végtermékedet, érezned kellett volna a buborékokat a szádban – amelyek a sav-bázis reakció termékei voltak. Ki tudod találni, hogy a keveréked melyik összetevője volt a sav és melyik a bázis?
Ha azt jósoltad, hogy a citromlé volt a sav, akkor igazad van! A savas ételeket (például a citromot, amely nagyon savas) íz alapján ismerhetjük fel; a savaknak nagyon savanyú az ízük számunkra. Más savas élelmiszerek közé tartozik az ecet, a grapefruit és a lime. A bázisokat viszont nehezebb lehet felismerni. A bázisos ételek enyhén kesernyés ízűek lehetnek számunkra – vagy nagyon kevés ízük lehet egyáltalán. Ebben az esetben a bázis ebben a keverékben a szódabikarbóna volt, amelynek nincs sok íze. De sejthetted, hogy a reakcióban ez volt a bázis, mert amint hozzáadtad, a keverékednek pezsegnie kellett volna!
Amikor a citromlé sava (citromsav) kapcsolatba került a karbonátos bázissal (szódabikarbóna), kémiai reakció ment végbe, és széndioxid gáz (CO2) keletkezett. Mint talán tudjátok, a CO2 ugyanaz a gáz, amelyet az üdítőkhöz adnak, hogy pezsgést adjanak nekik.
Ez a reakció savat és bázist igényel ahhoz, hogy végbemenjen. Ezért amikor csak a citromlevet vagy a citromlé-víz keveréket kóstoltad, nem vehettél észre buborékokat. A víz általában semleges (nem sav vagy bázis) – így a citromléhez hozzáadva nem jött létre a CO2-buborékok kialakulásához szükséges reakció. Csak akkor ment végbe a reakció, amikor hozzáadtad a szódabikarbónát, és létrejöttek a buborékok.
Még több felfedeznivaló
Shimmy, Shimmy Soda Pop: Develop Your Own Soda Pop Recipe, from Science Buddies
Bath Bomb Science, from Science Buddies
Spurting Science: Erupting Diet Coke with Mentos, a Scientific American
Tudományos tevékenységek minden korosztálynak!, a Science Buddies
Ezt a tevékenységet a Science Buddies
partnerségével hoztuk el neked.